分析隔水边界附近抽水-恢复试验数据的新方法

为能同时分析含水层具有直线隔水边界条件下,抽水试验中抽水―恢复阶段降深数据,提出了一种新的数据分析方法。在建立这种方法时,将表示抽水和恢复阶段水头降深表达式中Theis井函数的级数表达式的前3项作为其近似表达式,经过推导,分别得到抽水和恢复2个阶段的直线方程。2个直线方程的因变量和自变量均为观测数据的函数,而直线常数为待求参数的函数,在进行数据分析时,只要将试验观测数据分别转化为直线方程的因变量和自变量数据,就能够利用一元线性回归法分别计算2个直线方程的常数,而利用直线常数的表达式,能够推导得到计算含水层参数和映射井到观测孔间距离的公式。通过算例说明了方法的具体应用步骤。      

无限承压含水层中主孔涌水多孔观测定降深井流试验水文地质参数计算

利用自溢井(孔) 做放水试验确定含水层水文地质参数, 是简便而经济的确定含水层水文地质参数的试验方法.涌水试验基本上属于定降深井流试验.在无限承压含水层中进行涌水试验, 使涌水孔(井) 降深s_w保持不变, 涌水量随时间的延续而减少, 除涌水孔(井) 本身以外, 含水层中任意点的水头H随时间的延续而降低.在单孔(井) 定降深井流试验利用涌水孔1/Q-lg t直线图解法计算水文地质参数的基础上, 建立一孔(主孔) 涌水多孔观测水位降低的直线图解法, 即s/Q-lg t直线图解法.      

直线补给边界非稳定井流数值模拟研究

针对解析方法求解半无限含水层井流问题,对直线补给边界附近的井流采用数值方法进行模拟计算,并将两种方法进行比较,数值计算结果表明,存在补给边界时,抽水一定时间以后降深能达到稳定,但仅仅代表观测点处降深达到稳定,而整个渗流场并未达到稳定状态.     

用抽水井旁含水层压缩测量确定单位储水量

如果不确知抽水井和观测井之间的距离,那么根据观测井的抽水降深数据计算的单位储水量和给水度值可能不准确。因为抽水井和观测井垂直准线间偏差1°,可使两井间750m深处的实际距离增加26.1m。在不知道抽水井和观测井之间的距离时,可采用含水层压缩测量法来确定单位储水量和给     

常规越流承压含水层影响半径计算方法之改进

影响半径是一个有争议的概念,针对不同含水层和计算模型各有不同的计算方式,而在工程应用中常使用理论依据不甚明确的经验公式。针对可形成稳定流的越流承压含水层,展开对确定其影响半径的常用方法即3个及以上观测孔稳定流阶段降深-距离直线图解法的分析,认为这一方法容易造成工程师对影响半径的误判,指出其易于误读之处并对使用该法提出了修正建议。     

利用Aquifertest预测抽水井对观测井影响的可行性研究

抽水试验中需了解抽水井如何影响观测井时,开挖观测井有时是不太实际的,利用Aquifertest软件预测抽水井对观测井位置的降深影响,可以节省大量资金和工作量;为了验证Aquifertest预测结果的可靠性,在预测位置设置实际观测井,将降深曲线的预测结果跟实际观测结果相比较,结果表明预测曲线与实测曲线重合度高,预测与实测的参数值相对误差:δT=0.5％,δμ*=55％,参数值的误差较小,预测结果精确.表明利用Aquifertest预测抽水井对观测井影响是可行的.     

综合利用多种方法确定潜水含水层渗透系数

为确定潜水含水层的渗透系数,施工了一个主抽水井和两个观测井,采用了潜水含水层稳定流完整井多孔、单孔抽水试验的公式法、非稳定流的完整井的半对数直线图解法和基于抽水试验资料处理软件的纽曼模型求参法三种方法进行计算,结果发现各计算方法的结果相差不大,能够相互验证。最后,选取半对数直线图解法的计算结果作为最终计算结果。该研究对潜水含水层渗透系数的计算有一定的参考价值。     

用空气造穴完井数据探讨煤储层压力

煤层气空气动力造穴完井技术在中国正处于探索和试验阶段,洞穴完井工艺可以获得丰富的煤储层数据。通过空气动力造穴完井观测数据,结合实际地质情况,将注气压力时间曲线分为两个阶段：注气压力小于储层压力时满足气体状态方程,注气压力大于储层压力时满足气体渗流方程,说明在注气初期井内压力与注气时间近似为直线关系,利用两直线的交点确定储层压力在理论上是合理的,并结合静态条件估算了储层压力。通过与注入压降试验结果对比,证明了计算结果的可信性。这一方法为综合评价储层条件和制定更合理的采排制度提供了有益的参考。     

稳定井流直线图解法确定含水层参数

对于潜水井流,利用Dupuit公式计算的参数往往相差很大,难以直接选用。对Dupuit公式进行线性化,建立降深(s)与距离(r)的s-lnr直线关系,利用直线斜率、直线在x轴上的截距,可以直接求得唯一的渗透系数K和影响半径R。利用松花江河谷的承压水井抽水试验资料和洮儿河扇形地27个潜水抽水井及其观测孔的抽水试验资料,应用直线图解法分析计算,得到唯一的含水层参数T、K和R。将计算结果与直接利用Dupuit公式所计算的结果相比较,前者的求参效果较好。     

关于地热井抽水试验中“井损”的一些探讨——以河北省安国市代表性地热井为例

抽水试验是确定含水层水文地质参数最常用的技术方法,在水文参数计算中必须考虑井损问题。以河北省安国市地热井为例,进行该井为抽水孔进行单孔三降深抽水试验、并带两个观测孔的孔组抽水试验,通过采用不同的稳定流公式对该地热井进行渗透系数的计算对比,并利用三种井损计算公式对该孔的井损值进行计算分析,同时探究了井损的相关影响因素。结果可知：水文地质参数单孔降压试验计算中若不扣除井损值,则求得渗透系数明显偏小。采用单孔三降深实测降深值计算的渗透系数过小。一般经常采用抛物线方程法、三次曲线方程法两种井损计算法。对不同地区、不同热储的代表性地热井进行应用对比可见,单孔三降深试验采用稳定流公式计算时必须要消除井损后再进行参数运算,采用抛物线法计算的渗透系数整体比采用三次曲线方程计算的结果偏大,抛物线法计算的渗透系数更能反应地层真实渗透能力。影响井损的因素主要有一般有井径、成井结构、滤料层的有效粒径、洗井质量(洗井不彻底井损值占比就大)及成井工艺,同时含有较多的随机因素。     

确定含水层参数的隐函数图解法

本文提出的隐函数图解法克服了现有图解法的不足。应用隐函数理论,通过直线的交点确定承压含水层的导水系数和贮水系数。它不需要大量的观测数据,方法简捷,作图简单,且图解的精度高于现有的图解法。     

实码加速遗传算法求潜水含水层系统逆问题的研究

本文在分别考虑垂直分量和弹性释水的Neuman潜水井流模型和迟后排水的Boulton第二潜水井流模型解析解分析的基础上,以具有随机搜索寻优特性的实数编码加速遗传算法(RAGA)和数值积分法对其进行优化求解,从而来确定潜水含水层系统的逆问题.以计算实例表明,该法可以取得较好的求参效果,并且与配线法、直线图解法等传统方法比较,方法简单,不需要分抽水时间-降深过程的前、后段分别进行参数确定,实现了潜水含水层参数的自动优选,简化了潜水含水层系统逆问题的确定过程.     

稳定流抽水试验资料的非稳定流处理方法

本文从非稳定流理论出发,将稳定流抽水试验概化为包含零流量抽水时段的阶梯式非稳定流抽水试验,分析出井损仅存在于非零流量抽水的时段,据此确定了求参计算拟合的主要目标和井损的计算方法,进而编制了适合于直线边界,边界性质为定水头、隔水、边界不存在或边界无影响三种常见情况的计算程序。并结合实例,反演了水文地质条件,较为准确地计算了水文地质参数、井损及井损与抽水量的关系。     

渗流井合理竖井降深确定

通过采用单位面积河流在单位水头差作用下的渗漏量来表征河流渗漏能力,建立渗流井取水理想模型,分别计算了在不同河流渗漏能力和含水层渗透性能条件下,竖井降深对渗流井出水量的影响。建立渗流井取水非稳定流模型,计算了在前期稳定竖井降深不同条件下,河流断流后渗流井出水量衰减过程及竖井降深发展过程。提出渗流井合理竖井降深应根据河流与地下水是否脱节以及含水层渗透性能,在岸边渗流井中部及一侧各布设一个观测孔,根据观测孔水位进行确定。对于含水层渗透性能较强地区,渗流井竖井降深应使得渗流井范围内地下水位与河流脱节,但高于辐射孔顶面;对于含水层渗透性能较差地区,渗流井竖井降深应使得侧部观测孔水位接近河床底面或刚出现脱节。     

双层抽水试验中观测井井筒效应的数值模拟研究

建立了具有代表性的双层含水层抽水概念模型,基于等效渗透系数法建立了井筒—含水层耦合数值模拟模型,利用该模型模拟了双层抽水试验中观测井井筒及周边水头降深的分布、观测井内部水流的垂向分布、含水层与观测井的补给关系。分析了井筒效应的发生机理及观测井井筒内径和径距对井筒效应的影响规律,得出以下主要结论:在双层含水层中利用不完整井抽水时,同一水平位置不同高度处的水头降深不一样,由此导致的垂直方向的水头差会导致观测井内产生垂向水流,水流的流量受观测井井径和径距影响,井径越大流量越大,径距越大流量越小;观测井中的垂向流量会导致井筒周边含水层水头的重分布,此即井筒效应。距离观测井越近,受井筒效应影响越大。同时井筒效应的影响程度和影响范围受观测井井径和径距决定,井径越大影响程度和范围越大,径距越大影响程度和范围越小。     

边界补给量计算方法在宋桥井田的应用研究

利用宋桥井田奥灰群孔抽水试验资料,根据补（隔）水边界水位曲线的特征,采用半对数直线图解法,将井田F2-9断层定性为补给边界。为了解补给边界的补给量,选用边界补给量计算方法．计算出了边界补给量占孔流量的65％,从而较客观地确定了井田水文地质条件类型。     

利用水位恢复期的降深比值求解含水层参数

本文以泰斯方程式为基础,给出了一种用水位恢复期的降深比值求解含水层参数的方法。该方法未对泰斯方程式进行任何近似简化,故可应用于较短时间的水位恢复观测资料。此种方法可称为水位恢复期的降深比值法。 一、方法原理: 设主孔停止抽水时γ处的观测孔水位降深值为S_p,根据泰斯公式可列出下式:     

抽水试验中最大降深与其影响因素的关系初探

在抽水试验中,观测孔的最大降深与很多因素有关,比如地层渗透系数、观测孔与抽水孔的距离、抽水孔的抽水量等.本文通过对山东省泰安新泰市汶南镇某村不同井距、不同流量抽水对比试验,获得流量一定,井距越大,最大降深越小;井距一定,抽水量越大,最大降深越大的关系特性,并由此总结出该抽水试验最大降深分别与抽水量及井距有较好的线性关系;利用spss软件较好的给出了山东省泰安市新泰市汶南镇某村最大降深与抽水量及井距之间的线性回归方程Smax=3.580+0.102Q-0.066L,对山东省新泰市汶南地区野外抽水试验提供了参考依据.     

抽水试验中不同位置自动水位计响应数据应用分析

抽水试验中,动水位数据采集记录及处理分析对水文地质参数计算具有重要意义。近年来自动水位计被广泛用于抽水试验,通过传感器压强水头变化值获取水位降深。因井管内水流动会产生水头损失,自动水位计安放位置不同会导致获取的井水位降深不同,不同于传统方法测得的井水面降深,对水文地质参数计算将产生一定影响,因此如何合理放置自动水位计以及在参数计算中如何应用其获取的水位降深都亟待开展试验研究。在黑河流域第四系大厚度含水层地区,选择典型单层试验孔和利用分层封隔技术实现的一孔同径多层抽水孔开展试验研究,在动水位以下抽水试验层段上部、中部、下部以及潜水泵上部和下部分别放置自动水位计进行了系统的数据采集分析。结果表明:抽水试验中因井管内水流沿程水头损失及速度水头差异导致不同位置自动水位计获得压强水头变化值不同,本次试验实测到井筒内不同部位井损值;井损值在潜水泵进水口处最大,随距潜水泵距离的增大而减小,为避开井筒内较大水头损失对参数计算的影响,自动水位计宜优选安放在潜水泵上部接近动水位位置;在单孔抽水试验中利用稳定流公式计算水文地质参数时,自动水位计获取水位降深含井损不可忽略,需通过多落程抽水试验数据分析扣除后使用。同时,抽水试验中自动水位计不同位置获取数据的处理分析方法为更好地理解井中水头损失提供了依据。     

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.