НАПОРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ

Рассмотрим случай, когда водоносный пласт располагается . между двумя водонепроницаемыми слоями и находится под избы­точным давлением.

Если в таком пласте заложить колодец (скважину) и из него откачать воду, то толщина водоносного слоя, в отличие от слу­чая, рассмотренного в предыдущем параграфе, не изменится, а вместо этого изменится давление в пласте, убывая по направлению к колодцу. Отметим, что в тех случаях, когда глубина колод­ца меньше напора, соответству­ющего давлению в пласте до начала откачки, колодец бу­дет фонтанировать и вода самоизливаться на поверхность зем­ли. Подобного рода колодцы (скважины) обычно называют ар­тезианскими.

.

Рис. 203

Пусть (рис. 203) толщина водоносного слоя будет А, напор в пласте на расстоянии R (радиус влияния) от оси колодца - H_ст и высота уровня и колодце после откачки — H_д. Тогда, по анало­гии с предыдущим, расход поды, проходящей через цилиндрическое сечение водоносного пласта, взятое на расстоянии х от оси колодца, будет

Q = k2 xAi,

где i — по-прежнему гидравлический уклон. Подставляя сюда вместо i его значение, равное , разделяя переменные и интегрируя выражение

пределах для х от r₀до R и для h от Н_д до Н_ст, получаем

При этом дебит артезианского колодца при напорной филь­трации определяется выражением

(8.17)

Так как последнее уравнение дает прямую линейную зависи­мость дебита от понижения уровня воды в колодце, для характе­ристики напорного водоносного пласта иногда вводят также понятие о так называемом удельном дебите, понимая под последним изменение дебита при понижении уровня воды в колодце на 1 м. Удельный дебит

(8.18)

и обычно определяется опытным путем на основании пробных откачек.

Формуле (8.17) можно придать более общую форму, удобную для определения дебита (расхода) нефти из одиночной скважины. Для этого следует заменить в ней коэффициент фильтрации его значением из выражения (8.6)

и одновременно выразить напоры Н_ст и Н_д через соответству­ющие давления: р_с = _д — давление в скважине и — давление в пласте на расстоянии R от оси скважины. Тогда вместо формулы (8.17) получим

(8,19)

В тех случаях, когда разработка нефтяного месторождения осуществляется не одной, а несколькими скважинами, необходимо учитывать их взаимное влияние — интерференцию.