Профиль обратного напора — это методика, разработанная компанией Solinst Flute для измерения вертикального распределения пьезометрического напора в скважине после выполнения профилирования трансмиссивности (Flute Transmissivity Profile).
Как работает метод Reverse Head Profile
Суть метода заключается в пошаговом инверсном извлечении (выворачивании) глухого рукава (Blank Liner) после завершения профилирования трансмиссивности. При этом рукав останавливают между зонами водопритока, ранее определенными в профиле трансмиссивности.
По мере извлечения рукава из скважины последовательно вскрываются дискретные интервалы ствола, которые до этого были герметично изолированы. В каждом новом вскрытом интервале регистрируется давление в стволе скважины с помощью датчика давления, установленного под рукавом. После стабилизации показаний давление фиксируется как новое установившееся давление в скважине (Bhi).
Так как значения трансмиссивности каждого интервала уже известны из профиля трансмиссивности, можно рассчитать вклад вскрытого интервала в общее распределение напоров. Для этого используют новую величину смешанного напора (blended head) под рукавом и составляют уравнения водного баланса для каждого нового вскрытого интервала.
Предполагается, что суммарный приток и отток воды в скважине равны нулю. В таком случае единственной неизвестной величиной для каждого нового вскрытого интервала остается напор в водоносном горизонте (formation head, FH).
Непрерывный интеграл трансмиссивности
Для первого вскрытого интервала под рукавом справедливо уравнение:
T₁ × (Bh₁ − FH₁) = 0
Следовательно, напор в водоносном горизонте FH₁ равен смешанному напору Bh₁ в скважине. Значения трансмиссивности для каждого интервала Tᵢ берутся из непрерывного профиля трансмиссивности.
При выворачивании рукава и вскрытии второго интервала скважины уравнение примет вид:
T₁ × (Bh₂ − FH₁) + T₂ × (Bh₂ − FH₂) = 0
Выразив FH₂, получаем:
FH₂ = [ T₁ × (Bh₂ − FH₁) + T₂ × Bh₂ ] / T₂
¦ Примечание:
¦ При каждом новом положении рукава измеряется новый смешанный напор Bhi.
Расчет напора в водоносном горизонте для каждого интервала при пошаговом извлечении рукава позволяет теоретически определить распределение напоров в разрезе скважины, используя тот же самый рукав, который применялся для измерения трансмиссивности и герметизации ствола.
Общая формула для расчета напора FHᵢ в текущем интервале i имеет вид:
FHᵢ = [ T₁ × (Bhᵢ − FH₁) + T₂ × (Bhᵢ − FH₂) + … + Tᵢ × Bhᵢ ] / Tᵢ
где:
- Tᵢ — трансмиссивность i-го интервала скважины, полученная из непрерывного профиля трансмиссивности рукава;
- FHᵢ — расчетный напор в водоносном горизонте i-го интервала;
- Bhᵢ — измеренный смешанный напор в скважине после вскрытия очередного интервала.
Наблюдение за показаниями датчика давления под рукавом позволяет определить момент достижения установившегося напора.
