Влагоемкость и водоотдача

Влагоемкость – способность горных пород принимать, вмещать и удерживать в себе определенное количество воды. Выражается она коэффициентом влагоемкости в весовых или объемных %%.

В весовых – отношение веса воды к весу сухой породы; в объемных %% -объема воды к объему образца.

Их взаимосвязь выражается следующей формулой:

W_о.в.=Wв.в.·δ

где, W_о.в – коэффициент объемной влагоемкости, %

Wв.в. – коэффициент весовой влагоемкости, %

δ – объемный вес сухой породы, г/см³.

В зависимости от типа воды в горных породах различают влагоемкость: гигроскопическую, молекулярную, капиллярную и полную.

Все это более подробно излагается в курсе «грунтоведение».

Водоотдача – способность горных пород, насыщенных до полной влагоемкости, отдавать часть воды путем свободного стекания под влиянием силы тяжести.

µ_в = W_п.в. – W_м.в.

где, µ_в – коэффициент водоотдачи, доли ед.,

W_п.в. – полная влагоемкость,

W_м.в. – максимальная молекулярная влагоемкость.

Она определяется лабораторным путем, по данным режимных наблюдений и опытных откачек. По режимным наблюдениям определяется:

где, Qе t – средний расход подземного потока в зоне стока грунтового водоносного горизонта за время t.

∆V – объем пласта, осушенного за это же время.

Qе t – можно определить как ∑Q источников или ∑ подземного питания реки.

∆V – определяется по данным режимных наблюдений в пределах площади, ограниченной водоразделом грунтовых вод, который устанавливается по карте гидроизогипс.

По результатам наблюдений за понижением уровня воды в наблюдательных скважинах при опытных откачках водоотдача определяется по формуле:

где, Q – дебит центральной скважины, м³/сутки r – расстояние наблюдательных скважин от центральной по лучу, м. t – продолжительность откачки, сутки;

S₁-S₂ – понижение уровня воды в наблюдательных скважинах, м.

Величина µ_в зависит от гранулометрического состава пород, вязкости воды и продолжительности дренирования горных пород. В табл. 3 приведено среднее значение µ_в по О.Б. Скиргелло.

Таблица 3.

Величина коэффициента водоотдачи (μ_в) для различных

типов пород

Порода	Коэффициент водоотдачи(μв)
тонкие пески и супеси мелкие и глинистые пески средние пески крупные и гравелистые пески песчаники на глинистом цементе бурые угли известняки трещиноватые	0,10-0,15 0,15-0,20 0,20-0,25 0,25-0,35 0,02-0,03 0,02-0,05 0,008-0,10

11.7. Водо-, нефте- и газонасыщенность

Эти свойства характеризуются соответствующими коэффициентами.

Коэффициент водонасыщенности –

V_в – объем воды

V_пор. – объем пор.

Вычисляется по формуле, в которую входят результаты лабораторных исследований пород.

где, V_в-объем воды, отогнанной при экстрагировании, см³

ρ_п-плотность породы (объемный вес скелета вместе с порами), г/см³

n – коэффициент пористости;

p₁ – вес образца после экстрагирования и сушки, г

Коэффициент нефтенасыщенности –

где, р – вес образца до экстрагирования, г;

ρ_н – плотность нефти, г/см³; ρ_в – плотность воды, отогнанной из образца экстрагированой породы, при температуре опыта, г/см³.

Коэффициент газонасыщенности –

S_г=1-(S_в- S_н)

Водо-, нефте- и газонасыщенность определяется также геофизическими методами, например БКЗ, но это приближенно.

По коэффициенту водонасыщенности можно рассчитать коэффициент нефтеотдачи:

где, S_о.в – общая водонасыщенность пласта, %

S_в – коэффициент водонасыщенности, %

Более точным является метод определения нефтеотдачи, основанный на использовании данных эксплуатации месторождения:

где, Q₁ – количество добытой нефти с начала разработки, Т

Q₂ – первоначальные запасы нефти в заводненной части пласта, Т

где, F – площадь заводненной части пласта заключается между начальным и текущим контурами нефтеносности.

h – средняя мощность заводненной части пласта ∑Fh, м

∑F

где, n – средняя пористость в заводненной части пласта

S _н – коэффициент нефтенасыщенности

ρ _н – плотность нефти, τ/м³

b – объемный коэффициент нефти

Дата добавления: 2014-01-07