潜水含水层中的非完整井降水设计计算探讨

通过对潜水含水层中的非完整井基坑涌水量计算方法的分析,探讨引入抽水"有效带"的概念,将非完整井群涌水量计算转化为等效完整井群涌水量计算方法的可行性及由此产生的相对误差大小.通过几个实例计算表明,简化方法一般可将基坑涌水量计算误差控制在20 %以内,从而证明该方法有一定的实用价值.     

砂土地区潜水非完整井基坑降水计算的实例分析

以铁岭市某工程为例,由于含水层厚度较大,未提供含水层厚度,基坑涌水量无法直接计算,在含水层厚度H未知的情况,针对大口井降水利用马扎林公式计算等效含水层厚度H0,从而可以计算潜水非完整井的单井出水量为27 650 m3/d,从基坑内四口观测井观测结果看,达到了预期降水效果。     

关于潜水完整井单孔稳定流求参的两个问题

本文就如何充分利用潜水完整井单孔稳定流抽水试验资料、计算含水层渗透系数及水位变动带的给水度等问题,进行了简要分析对比,认为消除水跃值后单孔稳定流计算结果,与利用非稳定流方法和用带观测孔的稳定流方法计算结果相近。     

承压含水层中非完整井附近“非达西-达西”两区渗流模型近似解析解

抽水井附近由于流速过快往往发生非达西流,而远离抽水井随着流速下降又变为达西流.为了描述这些特征,建立了承压含水层中非完整井附近“非达西-达西”两区渗流模型,即距离抽水井较近的区域由于流速较快假设发生非达西渗流,并利用Izbash公式刻画,而距离抽水井较远由于流速较慢假设仍然满足达西定律,含水层中垂向流速较小也利用达西定律描述.通过线性化近似方法结合Laplace变换和有限Fourier余弦变换对模型进行了求解,分析探讨了该两区模型下水位降深曲线特征.结果表明:抽水初期,非达西渗流区域水位降深与全非达西渗流模型结果吻合,而抽水后期两区模型非达西渗流区域的水位降深与全达西模型水位降深基本一致,但大于全非达西渗流模型的水位降深;抽水初期,两区模型中达西渗流区域的水位降深比全达西渗流模型结果大,但比全非达西渗流模型结果小;对不同时间的水位降深随井距变化曲线分析发现非达西渗流区域水位降深随Izbash公式中的幂指数n增大而减小,而在达西渗流区域水位降深基本不受n值的影响.研究成果对非完整井抽水试验参数反演具有重要理论意义.      

非完整井对单井注抽试验测算地下水流速影响机理

为了探究非完整井结构对单井注抽试验测算地下水流速的影响机理,采用COMSOL Multiphysics软件建立非完整井条件下的单井注抽试验数值模型,分析了非完整井滤管长度与位置对穿透曲线的影响.同时开展了非完整井单井注抽试验室内试验研究,并利用数值模型拟合示踪剂穿透曲线来进一步验证模型的可靠性.结果表明：滤水管长度越短,示踪剂穿透曲线早期浓度越低;滤水管位置越靠近含水层上部,穿透曲线早期的浓度越高;参数反演误差分析表明数值模型能较好地反演地下水流速、孔隙度以及弥散度.总体而言,非完整井附近复杂流场导致溶质空间的不均匀分布,进而对穿透曲线有显著影响,增大传统完整井模型的参数反演误差;而本文建立的非完整井单井注抽试验模型拟合精度高,能够适用于非完整井条件下的单井注抽试验.     

基坑降水的非完整井流计算

用三维边界单元法解决基坑施工中非完整井降水的渗流计算问题,为降水方案设计提供依据,并对降水过程作出预测.     

非稳定流大井径经验井损分析

本文用离散影响函数核(discrete kernel)方法分析了在承压含水层非稳定流的井径经验井损问题。并得出如下结论:井的容量可以减小井损量,且井容量对抽水初期是有影响的;增大井径可以克服井的无效性;大井径经验井损的比降深与抽水量呈非线性关系;在大井径中的无量纲时间降深曲线(其井损分量遵循Jacob方程)不是唯一的,它与抽水量有关。     

井周堵塞对承压含水层定流量回灌渗流场影响的半解析研究

为分析定流量条件下回灌堵塞对井周含水层渗流响应的影响,采用指数形式的渗透系数衰减方程反映堵塞作用下井周含水层渗透特性的时变效应,建立了考虑堵塞效应的定流量非完整回灌井流力学模型,采用变量代换、Laplace变换和有限余弦Fourier变换得到了井周含水层中水位抬升在Laplace空间的解,应用Stehfest数值逆变换方法获得了实时空间内的水头抬升和回灌压力。参数分析结果表明,较小的渐近渗透系数Kr,∞会增加回灌过程中水头抬升和回灌压力,并加剧含水层达到拟稳态时的渗流响应;较大的渗透系数衰减指数λ仅增加回灌过程中水头抬升和回灌压力,但不影响含水层达到拟稳态时的渗流响应;因Kr,∞和λ不同而引起的水头差在井筒处达到最大值并沿径向距离逐渐减小。研究结果可以为定流量回灌中井周含水层堵塞的识别与预测提供理论依据。     

承压完整井非稳定流抽水试验的观测时间要求

文章针对无界承压含水层中完整井的非稳定流抽水试验,将Theis公式描述的水位降深与时间的变化关系作为观测井外水位变化的理论真值,考虑观测井内外达到水力平衡所引起的滞后时间因素,推导了观测井内水位变化的理论测量值,分析了测量值与真值之间的相对误差以及测量值接近真值所需要的观测时间。     

压完整井非稳定流抽水试验的观测时间要求

文章针对无界承压含水层中完整井的非稳定流抽水试验,将Theis公式描述的水位降深与时间的变化关系作为观测井外水位变化的理论真值,考虑观测井内外达到水力平衡所引起的滞后时间因素,推导了观测井内水位变化的理论测量值,分析了测量值与真值之间的相对误差以及测量值接近真值所需要的观测时间.     

利用多井干扰法预算湖南省煤炭坝矿区矿井涌水量

在阐述煤炭坝矿区水文地质条件的基础上，利用势的霍加原理建立了水文地质模型，并以此建立了相应的数学模型。在各矿井多年排水量的基础上求出各矿井相对边界作用点的引用渗透系数Ki及Kmax，根据水文地质模型设计的已知的参数，将数学模型简化为多元一次方程组。进而求解得矿井开拓延深后矿区各矿井的涌水量。     

地下水稳定运动基本微分方程的三维解法──地下水向承压完整井的运动

以映射和叠加原理为基础，探讨了均质、等厚承压含水层中地下水向完整井作三维运动时，地下水稳定运动基本微分方程的求解方法，并与裘布衣公式作了对比。由于求解时考虑了地下水流速的水平、垂直分量，故所得结果较裘布衣公式更为准确与合理。     

民井抽水中流量的各种测量方法及其评价

水文地质勘探中抽水试验是一项重要的任务;它的精确与否直接影响水文地质调查的质量。 一、木箱三角堰法。 a.三角堰的制作方法:取一个宽≥4H深≥2.5H的肥皂箱并在其纵端切一90°角的切口,然后钉上90°角切口的铁皮和尺子即成,尺子的零刻度与三角堰的直角二边交点平,尺子距三角堰的边为3—6H.(如图一)     

滤管两端均不在含水层层面的承压不完整井近似计算方法研究

不完整井在实际工程中应用广泛,且存在某些承压不完整井,其滤管顶、底均不在含水层层面,不能直接按常规的方法进行计算。可根据流线图中的水平流线对渗流场分层后进行简化计算,但分层位置的确定非常困难。因此,提出了简便可行的渗流场分层方法,包括假设上下部渗流场渗径相等的等渗径改进方法、假设上下部渗流场中井滤管长度与其含水层厚度比值相等的等比例改进方法和以等比例方法为基础的等效阻力法,并以此为基础对计算简便、精度较高的沙金煊公式进行完善,得到了适用于滤管顶、底均不在含水层层面的承压不完整井近似计算方法。经过算例验证和与有限元比较,该方法计算精度较高,实用性较强。     

基于干扰试井的煤层气储层优势渗流方向研究

为获得晋城矿区某区块3号煤层的储层连通性及其优势渗流方向,为矿区煤层气规模开发方案制定与调整提供依据,利用干扰试井技术对该区块井网内的煤层气井进行井间干扰测试。选定一口井为激动井,其周围5口井为观测井,组成干扰试井测试井组,测试并分析煤层气储层的连通性及其优势渗流方向。结果表明：激动井W-160井与观测井W-156井、W-166井间的煤层气储层连通性,优于其与观测井W-161井、W-157井以及W-164井间的储层连通性,即该区块煤层气储层的优势渗流方向为NE-SW向。将测试成果与生产实际相比对,验证了其正确性。试验证明了干扰试井测试可有效识别煤层气储层的连通性及优势渗流方向。     

白龙港污水排放系统某浦东工作井降水工程

上海市白龙港污水排放系统浦东工作井降水工程利用上海市二十多年的降水经验,采用非完整井理论,线性规划设计理念。尤其是在南浦大桥桥堍下,在上海市第一、二、三承压含水层相连通的含水层组中采取此种降水手段,科学设计、施工和管理降水工程保证了顶管前期工作的正常进行,既顺利地配合工作井开挖干封底,又保证了顶管出洞干施工的有效环境,同时还保障了周围环境的安全与稳定,取得了可观的社会、环境和经济效益。     

井中油气化探干扰因素的分析与抑制方法

从现场井中油气化探的细微处入手,循序渐进地分析该工作中存在的干扰因素,并提出相应的抑制方法。     

基于干扰试井技术的煤层气储层参数测定

为弥补传统注入压降试井测试结果以点代面的问题,提出基于煤层气干扰试井的储层参数测试方法,阐述了其基本原理、测试方法和数据分析依据。以沁水盆地南部1口激动井和4口检测井组成的井组为例,结合该井组前期注入压降法、历史拟合法测试结果,并与干扰试井测试结果进行对比分析。结果表明,煤层气干扰试井法各井测点渗透率接近利用排采数据的历史拟合值,且高于注入压降测值,但3种方法获得数据处于同一数量级之内;煤层气干扰试井技术方法可以反映试验5口井的区域渗透率分布特征,其区域东南方向渗透率较大,即为主裂隙发育方向。结合3种方法测得的参数值对比可知,煤层气干扰试井法既可获得离散点的参数值,又可以获得区域井组的连通性和优势渗流方向,结果有助于认识区域储层参数,为进一步的井网和排采井的布置提供比较直接的数据依据。     

承压含水层非完整反滤回灌井的稳定流计算

反滤回灌井是地下水库中一种有效的回灌设施,它由回灌井和井口反滤层组成.非完整反滤回灌井井流运动由砂反滤层的竖向流和非完整回灌井井流组合而成.文中提出了承压含水层非完整反滤回灌井稳定流的计算方法,分析了反滤层、井损和回灌堵塞等因素对回灌量的影响,并结合实例证明了反滤回灌井回灌量大大低于普通回灌井的回灌量.