井-含水层系统水位响应规律振动台试验初探

利用自行设计的刚性渗流模型箱,结合地震模拟振动台,初步探索了振动条件下井-含水层系统水位的响应程度。结果表明:试验箱与振动台固定良好,试验箱边界效应不明显。相同振动条件,不同含水层特征,井水位响应特征不同。承压性大的非排水条件的含水层水位响应幅度比承压性小的排水条件的含水层小,但变化速度快;同时会出现急升-缓降和缓升-急降等不同形态。此次试验可为后续探索水位对地震波响应规律提供基础。同时还探讨了井-含水层系统振动台模型试验技术,为今后开展此类试验提供技术经验。

大甸子井-含水层系统水文地质参数间的变化关系

基于弹性力学和流体力学等相关理论,利用气压系数和潮汐因子,研究了大甸子井-含水层系统在不排水状态下的水文地质参数。结果表明,孔隙度与固体骨架的体积压缩系数、含水层内水的体积压缩系数、贮水率、渗透系数和导水系数间呈明显的幂函数关系。固体骨架的体积压缩系数、贮水率、渗透系数和导水系数随着孔隙度的增大而增大,含水层内水的体积压缩系数随着孔隙度的增大而减小。固体骨架和含水层内水的体积压缩系数满足一元二次多项式关系,且含水层内水的体积压缩系数要比固体骨架的体积压缩系数大,水更易压缩。另外,随着贮水率的增大,渗透系数和导水系数也呈线性增大。

承压井含水层孔隙度与固体骨架和水的体积压缩系数之间的关系

孔隙度和岩石压缩系数等方面的研究在评价油藏弹性产能和动态地质储量方面有重要的应用价值.结合国家地震前兆台网中心数据库8口井的数字化水位资料等,研究了承压井含水层介质在不排水状态下的孔隙度、固体骨架的体积压缩系数和含水层内水的体积压缩系数.结果表明,孔隙度与固体骨架的体积压缩系数和含水层内水的体积压缩系数间存在幂函数关系.在第1象限内,各井含水层介质固体骨架的体积压缩系数随着孔隙度的增大而增大;含水层内水的体积压缩系数随着孔隙度的增大而减小.固体骨架和含水层内水的体积压缩系数间满足一元二次多项式关系,且含水层内水的体积压缩系数要比固体骨架的体积压缩系数大,水更易压缩.另外,灰岩骨架的压缩系数相对小于砂岩骨架的压缩系数.

渗流条件下振动对测压水位的影响实验

利用地震模拟振动台和自行设计的刚性渗流模型箱,模拟渗流条件下振动对井-承压含水层系统水位的影响过程.通过输入12组不同的振动频率和振动加速度的正弦波及1组模拟EL Centro波,探察水位与不同输入频率和加速度的振动响应关系,并同步观测含水层井水位变化过程中对应响应加速度、孔隙压力的变化特征.结果表明:测压水位的变化形态与输入振动的频率有关,并且与孔隙压力的变化一致,输入低频(0.5、1、2 Hz)时,孔隙压力振荡下降,测压水位呈阶降变化;输入高频(5、10、15 Hz)时,孔隙压力振荡上升,测压水位以阶升变化为主,验证了测压水位的变化主要是振动引起含水层孔隙压的变化导致的.本次实验可为今后开展此类实验提供一般的研究思路和技术经验,并为进一步探究含水层形变-孔隙压-水位之间的定量关系传递机理提供基础数据支持.