Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)
4. szám - Juhász József: A kitermelhető sztatikus vízkészlet
190 Hidrológiai Közlöny 1973. 4. sz. Dr. Juhász J.: A kitermelhető sztatikus vízkészlet rozzuk annak a gáztömegnek a térfogatát, amely a konszolidációs vízkészleten felüli mennyiséget valamely üzemelő kútból (vagy rétegből) a felszínre juttatja. Az első esetben ismerjük a gáztömeg lenti, tényleges térfogatát V g z-t. Ezt az (5) összefüggésbe behelyettesítve megkapjuk a V a értékét, majd az előbbi analógiájára AV a=V g-V a; [m>] (7) # összefüggésből a kitermelhető összes vízmennyiséget. A második eset ben meghatároztuk először valamely ismertetett módszerrel a gáztalan esetben kitermelhető sztatikus vízmennyiséget (A V—t). Ismerjük ugyanis a kialakult depressziófelületet — vagy ismertnek tételezzük fel. Második lépésben ebből meghatározzuk az átlagos nyomáscsökkenés u értékét, és a kútból — vagy területről — eddig kitermelt összes vízmennyiség ismeretében (27Zl V) meghatározzuk a gáznyomással kitermelésre kerülő mennyiséget: AV g — SAV — AV. A kapott értéket behelyettesítjük a (6) összefüggésbe, amiből V g z számítható. A gázmező segítségével figyelembe kell venni, hogy a gáz jelentősen kisebb viszkozitása miatt a depresszióba bekapcsolt folyadéktérnél jóval nagyobb méretű a bekapcsolt gáztér. Célszerűen úgy járhatunk el, hogy a ,,távolhatás"-t a gázmezőben a gáz és víz viszkozitásának négyzetgyökével növeljük meg, ami szélső értékben 3—4-szeres értéket is adhat. Természetesen a gázmező lehatárolásánál az impermeábilis réteg fogalma is eltolódik a finomabb üledékek felé. A kérdést nagymértékben nehezíti az, ha a gáz mellett nagyobb mennyiségű vizet is tartalmaz a réteg. A vízfázis hányadának növekedésével ugyanis a gáz mozgékonysága csökken s így a bekapcsolt gáz térfogata — a távolhatás — csökken. Szélső esetben — 70—80% víznél — a gáztalan víz távolhatása érvényesül csak. A kiszámított V g z-ből Au és a vizsgált mélységköz ismeretében meghatározhatjuk a vízben maximálisan elnyelt gáz térfogatát is, amiből az önálló gázmérő térfogatára következtethetünk. A gázos víz kitermelésével kapcsolatos számításokat alkalmazhatjuk korlátozott utánpótlódású területeken is, ha az utánpótlódó hozamot — s ebből az utánpótlódó vízmennyiséget egy meghatározott időre — ismerjük. Az ezen felüli vízmennyiséget ugyanis egyrészt a gáznyomás, másrészt a konszolidáció szolgáltatja. Az utóbbi meghatározása után a gázmező tényleges — vagy p 0 légnyomásra redukált — térfogatát az előbbiek szerint tudjuk számolni. A gázos víz kitermelhető készletének a számításánál természetesen a depresszió növekedésével számos, itt most nem tárgyalt, bonyolult kérdés jelentkezik, amelyet a rezervoármechanikából ismerünk. A vízbányászatban alkalmazott kis nyomáscsökkenés mellett a földtani felépítés bizonytalansága miatt a bemutatott leegyszerűsített eljárás megfelel. A konszolidáció révén kitermelhető sztatikus vízkészlet A rétegből történő víztermelés esetén annak semleges nyomása csökken. E nyomáscsökkenéstől a víz és eleinte a réteg rugalmasan kitágul. Tartósabb termelés esetén azonban a semleges nyomás csökkenése mellett lényegében változatlan geológiai nyomás miatt a kőzetre ható hatékony nyomás növekszik s ennek hatására a kőzet kismértékben rugalmasan, de döntő mértékben irreverzibilisen nyomódik össze. Ez a maradó alakváltozás biztosítja azt, hogy a rétegből kitermelt víz üzemi nyomása lassan, fokozatosan csökken. A réteg maradó alakváltozása következtében, megadott kerületi feltételekkel —- kondíciókkal — kitermelhető sztatikus vízkészlet a konszolidáció révén kitermelhető vízmennyiség. A természetes körülmények között leülepedett anyag tömörödése és szilárdulása a fiatal medencéinkben legtöbb esetben éppen a ránehezedő terhelésnek felel meg, s így további terhelést kapva folyamatos tömörödés és szilárdulás megy benne végbe, amíg felveszi az új egyensúlyi helyzetet s annak megfelelően is teljesen konszolidálttá válik. Vizsgáljuk meg ezeket a határértékeket, tehát azt, hogy adott területről mi az a maximális vízmennyiség, amit ki lehet termelni a rétegek összenyomódása következtében. A vizsgálatokhoz ebben az esetben elegendő a hézagtényező mélységgel való változásának törvényszerűségét felhasználni. A 2. ábrán feltüntettük a hézagtényező változását a mélységgel természetes állapotban és akkor, ha újabb terhelést kap a réteg. Ez az újabb terhelés jelenleg abból áll, hogy tetszőleges mélységben levő vízadó rétegből bizonyos depresszióval vizet termelünk. 2. ábra. A hézagtényező függélymenti eloszlása — u = = a' z terhelés hatására konszolidáció után Puc. 2. PacnpedeAeitue K03$<J)ui}ueuma luepoxoeamocmu no eepmuKUAU U — az' nod e.iunmieM naepy3KU nocAe KOHCOAUdaiiuu Abb. 2. Verteilung der Porositätszahl dem Senkel entlang auf Einfluss der Belastung — u = a' z nach Konsolidation
