Фильтрационно-емкостные свойства водоносных пластов

Коллекторами называют толщи горных пород, которые хорошо пропускают через себя воду и хорошо ее отдают в результате гравитационного вытекания или под действием упругих сил пласта. Выделяют коллекторы: поровые, трещинные и порово-трещинные, по происхождению – терригенные, хемогенные и др.

Коллекторские свойства характеризуют одновременно фильтрационные и емкостные свойства пласта. Рассматривается пропускная и емкостная способность пласта в целом как гидрогеологической системы. Прямым показателем ее коллекторских свойств является коэффициент водопроводимости – Т и коэффициент пьзопроводимости – χ.

Водопроводимость – свойство достаточно выраженного по разрезу слоя горных пород пропускать через себя некоторое количество свободной воды при полном насыщении и характеризующее систему в целом.

Величина водопроводимости характеризует:

1) ненапорный горизонт:

(3.25)

2) напорный горизонт:

(3.25)

где: Т – водопроводимость, (м²/сут);

Н – мощность водоносного слоя в ненапорном горизонт, м;

m – мощность водоносного слоя в напорном горизонте, м;

К_ф – коэффициент фильтрации (см/с, м/сут).

Пьезопроводимость, в свою очередь, характеризует способность пласта как системы проводить с той или иной скоростью созданные в нем изменения пьезометрического уровня или давления.

Перераспределение пластового давления (Рпл) в горизонте характеризуется коэффициентом пьезопроводности:

(3.27)

где χ - коэффициент пьезопроводности, см²/с или 10^-4 м²/с

К_п – коэффициент проницаемости;

β^*– упругий запас жидкости, 1/10⁵ Па;

μ – динамическая вязкость, 10^-3 Па∙с (вязкость среды, при ламинарном течении которой, в слоях, находящихся на расстоянии 1 м в направлении перпендикулярном течению, под действием давления сдвига 1 Паскаль возникает разность скоростей течения 1 м/с).

Коэффициент фильтрации является основным расчетным показателем при решении всех гидрогеологических задач. С ними связаны: определение фильтрационных параметрах водоносных горизонтов; расчет дебита (м³/сут) скважин в целях водоснабжения; расчет водопритоков к горным выработкам в целях проектирования водопонижающих установок; и др.

Оценка фильтрационных способностей некоторых горных пород приведена в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Коэффициента фильтрации некоторых горных пород. Характеристика грунтов (по Маслову)