Коэффициент продуктивности скважины

Водообеспеченность скважин определяется соотношением подземных ресурсов, которые можно привлечь при условии максимального снижения в ней уровня воды, к дебиту водозабора. В процессе использования источника, вокруг него возникает депрессионная воронка поверхности подземных вод, в рамках которой происходит передвижение водных потоков к скважине.

Таким образом, можно сказать, что в питании источника участвуют подземные воды с большой площади водоносного горизонта. Также поступление воды может происходить из открытых водоемов и других водоносных горизонтов. В зависимости от величины понижения воды и местных гидрогеологических условий работающий водозабор могут подпитывать разные источники. Например, если источник воды располагается вблизи реки, при снижении уровня воды в нем происходит пополнение водоносного горизонта грунтовыми водами, при еще большем снижении уровня, начинается всасывание речных вод.

Эксплуатационные характеристики скважины

Ресурсы, привлечение групповым подземным водозабором без снижения качества воды и режима использования в течение предположительного срока, называют эксплуатационными. Их обеспечивают естественные статические  динамические ресурсы.

Под естественными запасами подразумевается объем воды, содержащийся в водоносном горизонте. Его изменение происходит в результате сезонных колебаний подземных вод.  

При расчете коэффициента эксплуатации скважины, следует учитывать, что естественные запасы определяются распространением, водоотдачей и мощностью водоносных пород. Они зависят от степени интенсивности пополнения водоносного горизонта водой из других таких горизонтов либо атмосферными осадками. Изменение данных ресурсов происходит в зависимости от дренирования водоносного пласта и интенсивности его питания.

Поэтому при проектировании водозабора следует учитывать не только интересующий водоносный пласт, но и объем поверхностных вод, другие водоносные горизонты.

Для определения эксплуатационных ресурсов водозабора используют разные методы расчета. Зависимость дебита источника Q (м3/сут) от параметров притока в него воды отражается уровнями Дюпюи:

  Данная формула применима к совершенным скважинам, которые питаются ненаборными грунтовыми водами. Для источников, питающихся напорными артезианскими водами, справедлива следующая формула:   При этом k — коэффициент фильтрации грунта эксплуатируемого водоносного горизонта, m – мощность водоносного горизонта артезианского типа, Н – мощность водоносного горизонта грунтового типа, R – радиус питания водозабора, S — степень понижение уровня воды от статического, r0 — радиус источника.

Для определения коэффициента эксплуатации скважины используется следующая формула:   При этом Сэ равняется суммарной продолжительности работы водозабора (в скважинно-месяцах), а Сч.д  - отвечает суммарному времени действующего фонда источника.

Определение коэффициента продуктивности скважины

Гидродинамические исследования водозаборов предусматривают проведение ряда мероприятий, целью которых является измерение таких параметров  источников водоснабжения и пластов, как фильтрационные коэффициенты, продуктивность, пластовое давление, проницаемость, обводненность и пр. Также исследуются особенности околоскваженной зоны.   Коэффициент продуктивности относится к основным гидродинамическим показателям такой системы сообщающихся сосудов, каковой является скважина.

Значение показателя продуктивности источника зависит от мощности и проницаемости пласта, компонентного состава, вязкости, совершенства вскрытия водоносного пласта, загрязненности призабойной зоны, ее физико-химических свойств и др. Также коэффициент продуктивности может меняться в зависимости от изменения свойств призабойной зоны скважины и насыщенности пласта. Численно данный показатель равен соотношению дебита источника к депрессии, которая возникает в забое:

  При этом сам коэффициент продуктивности  "n" измеряется в м?/(сут*Мпа), дебит скважины  Q  - в м?/сут, а    - депрессия, в Мпа.

Пластовое давление в остановленном  источнике  - Pk ,  в работающем водозаборе - Pc.

К несовершенной скважине справедливо применить уравнение Дюпюи:   При этом  S  - скин-фактор.

Коэффициент продуктивности способен изменяться во времени по причине изменения свойств пласта. Поэтому его можно брать за постоянную величину только в ограниченном временном интервале.