[go: up one dir, main page]

SU1479635A1 - Method of determining rock seepage factor - Google Patents

Method of determining rock seepage factor Download PDF

Info

Publication number
SU1479635A1
SU1479635A1 SU874301111A SU4301111A SU1479635A1 SU 1479635 A1 SU1479635 A1 SU 1479635A1 SU 874301111 A SU874301111 A SU 874301111A SU 4301111 A SU4301111 A SU 4301111A SU 1479635 A1 SU1479635 A1 SU 1479635A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rocks
filtration
coefficient
wells
effective pressure
Prior art date
Application number
SU874301111A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Стефанович Осипенко
Александра Тимофеевна Усатюк
Марина Васильевна Ряжских
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых, Специальным Горным Работам, И Рудничной Геологии И Маркшейдерскому Делу
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых, Специальным Горным Работам, И Рудничной Геологии И Маркшейдерскому Делу filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых, Специальным Горным Работам, И Рудничной Геологии И Маркшейдерскому Делу
Priority to SU874301111A priority Critical patent/SU1479635A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1479635A1 publication Critical patent/SU1479635A1/en

Links

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к гидрогеологии и может быть использовано дл  оценки запасов подземных вод. Цель - повышение достоверности определени . Бур т опытные скважины и замер ют расход и уровень жидкости в скважине во времени. Бур т геологоразведочные скважины. Отбирают керн из опытных и геологоразведочных скважин. Определ ют модуль трещиноватости горных пород. Определ ют эффективное давление на глубине отбора керна. Коэффициент фильтрации горных пород по геологоразведочным скважинам вычисл ют по приведенной формуле. Способ позвол ет получить дополнительную информацию об изменении коэффициента фильтрации по площади распространени  водоносного горизонта. 2 табл.The invention relates to hydrogeology and can be used to estimate groundwater reserves. The goal is to increase the accuracy of the determination. Drilling test wells and measuring the flow rate and fluid level in the well over time. Bur t exploration wells. Select the core of the pilot and exploration wells. The modulus of fracture of rocks is determined. The effective pressure at the depth of coring is determined. The filtration coefficient of rocks by exploration wells is calculated using the above formula. The method allows to obtain additional information on the change in the filtration coefficient by the area of the aquifer. 2 tab.

Description

1one

Изобретение относитс  к гидрогеологии и может быть использовано дл  оценки запасов подземных вод, при обосновании гидротехнического строительства и осушени  шахтных и карьерных пслей.The invention relates to hydrogeology and can be used to assess groundwater reserves, to justify hydraulic engineering construction and drainage of mine and quarry floors.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности определени  коэффициента фильтрации горных пород.The aim of the invention is to increase the reliability of determining the filtration coefficient of rocks.

Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.

В процессе разведки месторождени  водоносный горизонт, представленный трещиноватыми породами, вскрывают несколькими опытными и геологоразведочными скважинами. В процессе бурени  из опытных и разведочных скважин производ т отбор керна, поDuring the exploration of the field, the aquifer, represented by fractured rocks, is opened by several test and exploration wells. During the drilling process, core samples are taken from pilot and exploration wells;

которому измер ют густоту трещин. Из керна на заданных глубинах отбирают образцы, по которым определ ют плотность горных пород. После окончани  бурени  в опытных скважинах производ т опытные откачки (или наливы), по результатам которых с использованием известных зависимостей, рассчитывают коэффициенты фильтрации горных пород опробуемого водоносного горизонта. Полученные частные значени  коэффициентов фильтрации, модулей трещиноватости с учетом глубин опробованных интервалов подвергают статистической обработке. Методами регрессионного анализа определ ют коэффициенты регрессии Ъ и d в уравненииwhich measures the thickness of the cracks. Samples are taken from the core at specified depths, which determine the density of rocks. After completion of drilling in test wells, test pumpings (or pouring) are carried out, based on the results of which, using known dependencies, filter coefficients of rocks of the aquifer under test are calculated. The obtained partial values of the filtration coefficients, modulus of fracture, taking into account the depths of the tested intervals, are subjected to statistical processing. Regression analysis methods determine the regression coefficients b and d in the equation

Јь Ј

4343

сэ соse co

СПSP

1one

((

-L

(ABOUT

где Кф - коэффициент фильтрации горных пород по опытным скважинам, м/сут; С - коэффициент, завис щий от геометрии трещин и ориентировки их относительно фильтрационного потока, м2-/сут; М - модуль трещиноватости горных пород по керну скважины, ед./м; d и Ъ - коэффициенты регрессии; об - коэффициент сжимаемости горных пород, ед./Па; Р - эффективное давление на глубине отбора керна,Па; РО - стандартное эффективное давление , Па.where KF - the filtration coefficient of rocks in experimental wells, m / day; С — coefficient depending on the geometry of cracks and their orientation relative to the filtration flow, m2- / day; M is the modulus of fracturing of rocks by well core, units / m; d and b are regression coefficients; a - coefficient of compressibility of rocks, units / Pa; P is the effective pressure at the depth of coring, Pa; RO - standard effective pressure, Pa.

Затем по значени м модул  трещиноватости , определенным по керну ге- олого-разведочной скважины, с использованием зависимостиThen, based on the values of the modulus of fracture, determined from the core of the exploration well, using the dependence

ко C MpJj7 мТТи (РK C MpJj7 mTTi (P

Р Р d exp(-M)+bР Р d exp (-M) + b

))

где К. - коэффициент фильтрации горных пород, вскрытых геолого-разведочной скважиной, м/сут; С - коэф- фициент, завис щий от геометрии трещин и ориентировки их относительно фильтрационного потока, м2/сут; М - модуль трещиноватости горных пород по керну скважины, ед./м; d и b - коэффициенты регрессии; d, - коэффициент сжимаемости горных пород, ед./Па; Р - эффективное давление на глубине отбора керна, Па; РО - стандартное эффективное давле- ние, Па; рассчитывают значение коэффициента фильтрации дл  выделенного (интервала водоносного горизонта, вскрытого геолого-разведочной скважиной .where K. is the filtration coefficient of rocks exposed by a geological exploration well, m / day; C - coefficient depending on the geometry of cracks and their orientation relative to the filtration flow, m2 / day; M is the modulus of fracturing of rocks by well core, units / m; d and b are regression coefficients; d, is the coefficient of compressibility of rocks, units / Pa; P is the effective pressure at the depth of coring, Pa; PO — standard effective pressure, Pa; calculate the value of the filtration coefficient for the selected (aquifer interval, opened by a geological exploration well.

П р и м е р. На стадии детальной геологической разведки месторождени  магнезита коэффициент фильтрации горных пород был определен опытными откачками по 68 скважинам (см, табл.1).PRI me R. At the stage of detailed geological exploration of a magnesite deposit, the filtration coefficient of rocks was determined by experimental pumping from 68 wells (see Table 1).

По керну опытных скважин были определены модуль трещиноватости горных пород (табл.2) и плотность.The core of the experimental wells determined the modulus of fracturing of rocks (Table 2) and density.

ii

На месторождении магнезита былиAt the magnesite deposit were

пробурены 124 геолого-разведочные скважины, по керну которых определе0 5 124 exploration wells were drilled, according to the core of which some 00

0 0

5five

0 5 0 50 5 0 5

ны модуль трещиноватости и плотность горных пород.our modulus of fracture and rock density.

Результаты определени  коэффициентов фильтрации и модул  трещиноватости горных пород по опытным скважинам были подвержены предварительному статистическому анализу, который включал: вычисление характеристик эмпирических распределений; отсев грубых погрешностей; проверку гипотезы нормальности распределений, если гипотеза нормальности распределени  отвергнута, то проводим преобразование распределени  к нормальному , проверку гипотезы нормальности преобразованного распределени .The results of determining the filtration coefficients and modulus of rock fracturing for the pilot wells were subjected to preliminary statistical analysis, which included: calculating the characteristics of empirical distributions; elimination of gross errors; checking the hypothesis of normality of distributions, if the hypothesis of normality of distribution is rejected, then we carry out the transformation of distribution to normal, test the hypothesis of normality of the transformed distribution.

Отсев грубых погрешностей был выполнен с использованием распределени  Стьюдента. В результате были исключены по 3 значени  коэффициента фильтрации и модул  трещиноватости горных пород.The elimination of gross errors was performed using Student’s distribution. As a result, 3 values of the filtration coefficient and the modulus of rock fracturing were excluded.

Гипотеза нормальности распределени  была отвергнута, поэтому было выполнено преобразование распределений коэффициента фильтрации и модул  трещиноватости заменой К 1пК и М 1пМ. После преобразовани  данных гипотеза нормальности распределени  была проверена по критерию х . Проверка подтвердила гипотезу нормальности распределени  преобразованных данных.The distribution normality hypothesis was rejected; therefore, the distribution of the filtration coefficient and the modulus of fracture was transformed by replacing K 1pK and M 1pM. After data conversion, the distribution normality hypothesis was tested by criterion x. The verification confirmed the hypothesis of the normal distribution of the transformed data.

Определение коэффициентов b и d в уравнении (1) основано на свойстве аддитивности логарифмов коэффициентов фильтрации трещиноватых горных пород, которое было установлено в результате исследований и записываетс  следующим образом:The determination of the coefficients b and d in equation (1) is based on the additivity property of the logarithms of the filtration coefficients of fractured rocks, which was established as a result of research and is written as follows:

1пК 1пК(М)+1пК(Р),1PK 1PK (M) + 1PK (P),

(3)(3)

где К коэффициент фильтрации трещиноватых горных пород, м/сут; К(М) - зависимость коэффициента фильтрации от модул  трещиноватости; К(Р) - зависимость коэффициента фильтрации от эффективного давлени . В уравнении (3)where K is the filtration coefficient of fractured rocks, m / day; K (M) - the dependence of the filtration coefficient on the modulus of fracture; K (P) is the dependence of the filtration coefficient on the effective pressure. In equation (3)

К(М) С-М(4)K (M) CM (4)

и К(Р) ехр d (Р-Р0 )1and K (P) exp d (P-P0) 1

u.u.

Значение коэффициента С определ ют по формуле (4) с учетом следующего услови :The value of the coefficient C is determined by the formula (4) subject to the following condition:

К(М) К0 при М М0 (6K (M) K0 with M M0 (6

Дл  месторождени  магнезита К0 0,695 и М0 11,8. Подставим значени  К0 и М0 в формуле (3) и, решив ее относительно С, получимFor magnesite deposit K0 0.695 and M0 11.8. Substitute the values of K0 and M0 in the formula (3) and, having solved it with respect to C, we obtain

С у|™ 0,0589 (м2/сут).C | ™ 0.0589 (m2 / day).

Далее дл  всех опробованных интервалов водоносного горизонта с учетом зависимости (3), рассчитаем значени  К(Р).Обозначим:Further, for all tested intervals of the aquifer, taking into account dependence (3), we calculate the values of K (P). We denote:

1 ММ),1MM)

d exp(-M)+bd exp (-M) + b

(7)(7)

где (М) - коэффициент структурного ослаблени  горных пород . С учетом (7) уравнение (5) перепиwhere (M) is the coefficient of structural weakening of rocks. In view of (7), equation (5) is written

шем следующим образом:We read as follows:

1пК(Р) А(м) сл(р-р ).1pK (P) A (m) cl (rr).

(8)(eight)

В уравнении (8) два неизвестных коэффициента А(М) и oi. Коэффициент tЈ определ ем из следующего услови :In equation (8), two unknown coefficients A (M) and oi. The coefficient tЈ is determined from the following condition:

ММ) 1 при , (9)MM) 1 when, (9)

где Р - эффективное давление наwhere P is the effective pressure on

глубине Н, Па.depth H, Pa.

С учетом (9) уравнение (8) запишетс  в следующей форме:In view of (9), equation (8) is written in the following form:

lnK(Pk) Ы (Pk Pfl) .lnK (Pk) Ы (Pk Pfl).

(10)(ten)

Эффективное давление рассчитаем по следующей зависимости:The effective pressure is calculated according to the following relationship:

Р (1-т)(Рс, - РЛ),Р (1-т) (Рс, - РЛ),

(П)(P)

где т - трещинна  пустотноеть горной породы, доли, ед.; Рск- давление в скелете среды, Па; РЖ - давление в жидкости, Па.where t - fissure hollow rock, share, unit; Psk - pressure in the skeleton of the medium, Pa; RJ - pressure in fluid, Pa.

В услови х месторождени  магнезита численные значени  параметров, вход щих в уравнение (10) равны:Under the conditions of a magnesite deposit, the numerical values of the parameters included in equation (10) are:

Ро 0, Pk 1,83- I07 Па, 1пК(Рк) - 4,828, п 0,05.Ro 0, Pk 1.83 - I07 Pa, 1pK (Pk) - 4.828, p 0.05.

Подставив значени  параметров и решив уравнение (10) относительно 6i , получимSubstituting the values of the parameters and solving equation (10) with respect to 6i, we obtain

-T78f-To -2,64-107 (1/Па)-T78f-To -2.64-107 (1 / Pa)

796356796356

Воспользуемс  зависимостью (8) и дл  каждого опробованного интервала водоносного горизонта рассчитаем значение А (М) .We use the dependence (8) and for each tested interval of the aquifer calculate the value of A (M).

Коэффициенты регрессии b и d могут быть определены по значени м А(М) с использованием зависимости (7). В этом случае дл  определени  10 коэффициентов b и d достаточно системы двух уравнений. Фактически получаем переопределенную систему п уравнений с двум  неизвестными, в которой п - количество определений ко- 15 эффициента фильтрации горных пород. Поэтому расчет коэффициентов b и d следует производить, реша  систему, уравнений:The regression coefficients b and d can be determined from the values of A (M) using the relationship (7). In this case, to determine 10 coefficients b and d, a system of two equations is sufficient. In fact, we obtain an overdetermined system of n equations with two unknowns, in which n is the number of determinations of the filtration coefficient of rocks. Therefore, the calculation of the coefficients b and d should be made, solving a system of equations:

п 1 и , - 1 , -- -Min 1 and, - 1, - -Mi

20 2 л 7 d 2 е + nb;20 2 l 7 d 2 e + nb;

Т - k ЪT - k b

-м;m

гмum

-м-1 +Ь Zle -m-1 + b Zle

(12)(12)

где Aj - коэффициент структурногоwhere Aj is the structural coefficient

ослаблени  дл  1-го определени ;attenuation for 1st determination;

М« - модуль трещиноватости горных пород дл  1-го определени , ед./м.M «is the modulus of fracturing of rocks for the 1st definition, units / m.

Рассчитанные дл  месторождени  магнезита коэффициенты регрессии имеют следующие значени : Ъ 0,754 и d 0,583.The regression coefficients calculated for the magnesite deposit have the following values: b 0.754 and d 0.583.

Таким образом, все коэффициенты, вход щие в уравнение (1), определены дл  месторождени  магнезита. Далее по значени м модул  трещиноватости, плотности горных пород с учетомThus, all coefficients included in equation (1) are determined for a magnesite deposit. Further, according to the values of the modulus of fracture, density of rocks, taking into account

глубины вскрытого скважиной интервал да водоносного горизонта, определ ют коэффициенты фильтрации по геолого-разведочным скважинам.the depth of the well and the aquifer, opened by the well, determine the filtration coefficients for the exploration wells.

Применение предлагаемого способаThe application of the proposed method

Claims (1)

позвол ет получить дополнительную информацию об изменении коэффициента фильтрации по площади распространени  водоносного горизонта за счет использовани  данных о трещиноватости горных пород, полученных по керну геолого-разведочных скважин, повысить достоверность определени  коэффициента фильтрации в результате , учета эффективного давлени , уменьшить объем буровых и опытно-фильтрационных работ. Формула изобретени It provides additional information on the change in the filtration coefficient over the aquifer distribution area due to the use of data on fracturing of rocks obtained from core geological exploration wells, increasing the accuracy of determining the filtration coefficient as a result, taking into account the effective pressure, reducing the volume of drilling and test-filtration works Invention Formula Способ определени  коэффициента фильтрации горных пород, включающийThe method for determining the filtration coefficient of rocks, including бурение опытных скважин, замеры расхода и уровн  жидкости в скважине во времени, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности определени , бур т геологоразведочные скважины, отбирают керн из опытных и геолого-разведочных скважин, определ ют модуль трещиноватое ти горных пород, определ ют эффективное давление на глубине отбора керна, а коэффициент фильтрации горных пород по геолого-разведочным скважинам определ ют по формулеdrilling pilot wells, measuring the flow rate and fluid level in the well over time, characterized in that, in order to increase the accuracy of the determination, exploration wells are drilled, cores are taken from pilot and exploration wells, the rock fracture modulus is determined, the effective pressure at the depth of the core sampling, and the filtration coefficient of rocks by geological exploration wells is determined by the formula Таблица 1Table 1 КTO С-МCM exp (-M)+b °( Jexp (-M) + b ° (J деde МM и Ъ оСand Kommersant Р РОкоэффициент фильтрации горных пород по геологоразведочным скважинам, м/сут;P Ratio of filtration of rocks by exploration wells, m / day; коэффициент, завис щий от геометрии трещин и ориентировки их относительно фильтрационного потока, мг/сут;the coefficient depending on the geometry of cracks and their orientation relative to the filtration flow, mg / day; модуль трещиноватости горных пород по керну скважины, ед./м; коэффициенты регрессии; коэффициент сжимаемости горных пород, ед./Па; эффективное давление на глубине отбора керна, Па; стандартное эффективное давление, Па.modulus of rock fracturing by well core, units / m; regression coefficients; coefficient of compressibility of rocks, units / Pa; effective pressure at the depth of coring, Pa; standard effective pressure, Pa. Таблица2Table 2 00 ОABOUT 50 100 150 200 25050 100 150 200 250 5050 100100 150150 200200 250250 300300 24 19 13 11 124 19 13 11 1 10 9 8 710 9 8 7 35 Всего:35 Total: 6868
SU874301111A 1987-08-31 1987-08-31 Method of determining rock seepage factor SU1479635A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874301111A SU1479635A1 (en) 1987-08-31 1987-08-31 Method of determining rock seepage factor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874301111A SU1479635A1 (en) 1987-08-31 1987-08-31 Method of determining rock seepage factor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1479635A1 true SU1479635A1 (en) 1989-05-15

Family

ID=21325850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874301111A SU1479635A1 (en) 1987-08-31 1987-08-31 Method of determining rock seepage factor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1479635A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2276780C2 (en) * 2003-10-31 2006-05-20 ООО "Уренгойгазпром" Method for determining filtration coefficient of mountain rocks
RU2353767C2 (en) * 2006-02-17 2009-04-27 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method of assessment of permeability profile of oil bed
CN109406362A (en) * 2018-01-02 2019-03-01 中国石油天然气股份有限公司 A method for determining the relative permeability of gas and water

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 927988, кл. Е 2 В 47/10, 1979. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2276780C2 (en) * 2003-10-31 2006-05-20 ООО "Уренгойгазпром" Method for determining filtration coefficient of mountain rocks
RU2353767C2 (en) * 2006-02-17 2009-04-27 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method of assessment of permeability profile of oil bed
CN109406362A (en) * 2018-01-02 2019-03-01 中国石油天然气股份有限公司 A method for determining the relative permeability of gas and water
CN109406362B (en) * 2018-01-02 2021-07-02 中国石油天然气股份有限公司 A method for determining the relative permeability of gas and water

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108713089B (en) Estimating formation properties based on borehole fluid and drilling logs
Hickman et al. The interpretation of hydraulic fracturing pressure-time data for in situ stress determinations
CN109826623B (en) Geophysical well logging identification method for tight sandstone reservoir bedding joints
MX2011002056A (en) Method and apparatus for determining formation water saturation during drilling.
CN105931125B (en) Method for predicting yield of compact oil staged multi-cluster volume fracturing horizontal well
CN112282743A (en) Method for predicting drilling mudstone formation pressure
CN102621586A (en) Stratum data processing method for identifying stratum attribute
SU1479635A1 (en) Method of determining rock seepage factor
Doe Determination of the state of stress at the Stripa Mine, Sweden
CN109386285A (en) A kind of ultra-low permeability oil layer slurry compounding degree and its evaluation method of influence
CN114776277A (en) Method for constructing model for evaluating shale fracture permeability by using logging data
CN113720745A (en) Method for calculating porosity of reservoir stratum containing carbon debris by geophysical logging
Weeks AQUIFER TESTS-THE STATE OF 111E ART IN HYDROLOGY
CN113971418A (en) Method for identifying reservoir fractures of commingled rock reservoir
RU2055182C1 (en) Method for determination of formation pressure in the process of drilling exploratory wells for oil and gas
CA2302995C (en) Method for measuring fracture porosity in coal seams using geophysical logs
CN119375965B (en) Method and system for calculating formation water resistivity using formation water chloride ion concentration
RU797287C (en) Method of determining saturation, capacity, and filtering properties cracked collectors
RU2184232C2 (en) Procedure determining statistical characteristics of coefficient of side outward pressure in seam of porous rock
SU930188A1 (en) Mountain rock effective porousity coefficient determination method
Sokhal et al. An example from the Algerian Sahara illustrates the use of the hydraulic flow unit technique to discriminate fluid flow routes in confined sand reservoirs
Vasvari On the applicability of Dual Laterolog for the deter-mination of fracture parameters in hard rock aquifers
Noah Pore pressure evaluation from well logging and drilling exponent at Amal field, Gulf of Suez area, Egypt
Alvarez et al. Evaluation of a Fractured Tight Reservoir in Real-Time: The importance of Detecting Open Fractures While Drilling with Accurate Mud Flow Measurement
Menshed Study porous pressure and cracking pressure in well NS 13, Southern Iraq