Cтраница 1
Разбавление индикатора в наблюдательной скважине и низкая пропускная способность кольматационной зоны приводят к тому, что концентрация индикатора в пласте ( непосредственно на внешней стенке скважины) отличается в концентрации в скважине сс; период времени, в течение которого отмечается такое несоответствие, часто соизмеримо с длительностью самого опыта. Поэтому имеет смысл говорить о гидрохимической инерционности наблюдательных скважин, используемых для регистрации индикатора. [1]
Скорость фильтрации измеряют хорошо известным способом разбавления индикатора, который предложен Д. И. Кочери-ным [80], модифицирован и описан многими другими авторами. Способ основан на измерении скорости снижения концентрации индикатора, введенного и перемешанного в одиночной скважине ( в фильтровой зоне) или на отдельных ее участках, ограниченных пакерами. Для определений пригодны как совершенные, так и несовершенные скважины. [2]
Искомый расход оценивается фактически по степени разбавления индикатора в точке наблюдения изучаемого потока. В дальнейшем для упрощения индекс н опускается. [3]
Весьма приближенно о плановой анизотропии можно судить и по коэффициентам разбавления индикатора Кр CmaxfCQ при пакетных запусках в пьезометры, расположенные на главных осях анизотропии: грубо говоря к К / К; однако гидродисперсия и массооб-мен между блоками и трещинами могут резко смещать эту оценку, особенно при большой разнице в удалениях пьезометров от центра куста. [4]
Безусловно, это значительно ниже чувствительности радиометрии, но вполне достаточно, если разбавление индикатора в среде сравнительно невелико. Ориентировочно допустимое разбавление флуоресцентных индикаторов может достигать значений 108 раз, а обычных красителей-105 раз. Окончательно вопрос о выборе типа индикатора и требуемых количеств решается с учетом природных условий объекта, специфики задачи и технических возможностей реализации исследования. [5]
Принцип действия концентрационного расходомера с непрерывным вводом индикатора состоит в измерении степени или кратности разбавления индикатора после смешения с измеряемым веществом. Здесь в течение некоторого времени t в поток вводится индикатор, объемный расход qK и начальная концентрация Си которого должны быть известны. Время t должно быть не меньше такого, которое обеспечит получение в контрольном сечении после надлежащего смешения с измеряемым веществом постоянной концентрации С индикатора в течение, по крайней мере, нескольких минут. Время t обычно выбирают от 5 до 30 мин. [6]
В разработанном и изготовленном в институте ВСЕГИНГЕО макете индикаторного фильтромера реализуется способ измерения фильтрационного расхода по разбавлению индикатора. Достоинство данного прибора в том, что он пригоден как для измерений потерь на фильтрацию из водоемов и водотоков, так и для исследований фильтрационных свойств пород зоны аэрации. В первом случае фильтромер устанавливают открытым торцом на дно водоема. На крышке фильтромерного цилиндра смонтированы инжектор индикатора, датчик измерителя концентрации индикатора и мешалка, обеспечивающая равномерное распределение индикатора по объему. Управление всеми этими устройствами осуществляется с пульта, соединяющегося с фильтромером кабелем необходимой длины. Для подачи воды в прибор на боковой поверхности цилиндра установлен обратный клапан. При исследовании фильтрационных свойств породы зоны аэрации фильтромер устанавливается на дно подготовленного шурфа. [7]
Проведение опытов в естественных потоках дополнительно усложняется в связи с необходимостью оценки гидродинамического несовершенства ( скин-эффекта) как запускной, так и наблюдательной скважины, а также условий разбавления индикатора в последней ( см. разд. В целом, такие эксперименты целесообразны только в тех случаях, если они ориентируются на уже пробуренные скважины иного целевого назначения. Специального обсуждения заслуживает, правда, вопрос о возможности оценки длительными опытами в естественном потоке параметра поперечной ( плановой) дисперсии. [8]
Нужно заметить, что непосредственная интерпретация опытных данных на основе рекомендованных решений не всегда обеспечивает удовлетворительную точность расчетных миграционных параметров, так как в этих решениях не учитывается емкость наблюдательной скважины. Пренебрежение же разбавлением индикатора в скважине, наряду с кольматацией ее прифильтровой зоны, приводит к тому, что в процессе опыта концентрация индикатора в пласте ( непосредственно на внешней стенке скважины) отличается от замеряемой. Период времени, в течение которого отмечается подобное несоответствие, подчас соизмерим с длительностью самого опыта. [9]
Аналогичный зонд был предложен Кюном и Бауром в 1968 г. С помощью этого зонда направление потока также определяют по показаниям газоразрядных счетчиков, размещенных в защитном цилиндрическом экране. Отличие этого зонда от описанного выше в том, что для определения скорости фильтрации по разбавлению индикатора зонд имеет дополнительный сцинтилляционный детектор, встроенный в торце, что позволяет измерять концентрацию индикатора в объеме скважины, расположенном ниже зонда и свободном от его гидродинамического влияния. [10]
Пространственные и количественные характеристики условик взаимосвязи поверхностных и подземных вод с высокой достоверностью и точностью определяют по данным точечных измерений расхода через смоченную поверхность. Применение индикаторов для этих целей позволяет при помощи одних и тех же устройств измерять как потери на фильтрацию, так и фильтрационную разгрузку. Разработанная и опробованная нами конструкция индикаторного измерителя расхода ( фильтро-мера) основана на способе разбавления индикатора. Порцию индикатора вводят непосредственно во внутренний объем филь-тромерного цилиндра. [11]
В несложных гидрогеологических условиях характер и степень гидравлической взаимосвязи различных водных объектов можно однозначно оценивать по данным режимных наблюдений, гидрологических, гидрогеологических и гидрохимических исследований общепринятыми методами. В более сложных случаях, а они встречаются, как правило, чаще, для интерпретации таких данных необходимы дополнительные сведения. Для их получения привлекают, в первую очередь, геофизические методы исследований. К числу вспомогательных методов, способствующих повышению информативности исследований взаимосвязей, относится и метод индикаторов. Из-за ограниченных допустимых разбавлений индикаторов в потоке и сравнительно малых скоростей движения воды область применения искусственных индикаторов обычно не выходит за рамки исследований локальных гидравлических взаимосвязей. [12]
Для измерения действительной скорости движения подземных вод в естественных гидродинамических условиях издавна применяют так называемый способ наблюдательных скважин. Способ уже стал классическим и описан в многочисленных руководствах и справочниках. Можно лишь отметить, что использование радиоактивных изотопов с высокоэнергетическим Y-излучением позволяет несколько увеличить расстояние между наблюдательными скважинами ( до 1 - 1 5 м) и за счет этого сократить их количество. Однако основные недостатки способа: большой объем работы по оборудованию скважин и необходимость предварительного определения локального направления движения подземных вод, заложены в существо способа и устранены быть не могут. В значительной мере эти недостатки компенсируются повышением информативности исследования путем сочетания определения действительной скорости с определением скорости фильтрации по разбавлению индикатора в центральной ( пусковой) скважине. [13]