Hidrológiai Közlöny 1992 (72. évfolyam)
2-3. szám - Csókás János–Török Ferenc: A maximális homokmentes kútvízhozam meghatározása geofizikai fúrólyukszelvények alapján
68 HIDROLOGIAI KÖZLÖNY 1992 . 72. ÉVF., 2—3. SZAM Nem rosszul osztályozott homokokra 2,0 S U sí 2,5; tehát középértékben (Csókás, 1986): Dh = 1,671 -D 1 0 (13) A (9) behelyettesítve (13)-ba, a hatékony szemcseátmérő lesz: Ti Z> A(m) = 8,723 .10" 4log^-. (14) Hw A kritikus határsebesség tehát (14)-et (8)-ba helyettesítve: ÜJfcr(m s1) = 10 _ 3X 0,44filog(0,87231og +0,1«54 j (15) 2.2. A fajlagos ellenállás formáció tényező meghatározása A nem mélyen fekvő, nem cementált édesvíztároló homokok általában nagy porozitásúak. Egy víztároló réteg mentén a porozitás-változás nem jelentős, ezért az AM = 0A m-es rövid potenciál szondával mért látszólagos fajlagos ellenállás igen közel áll a réteg valódi fajlagos ellenállásához. A fúrások többségét édesvíz bázisú iszappal mélyítik, ezért a rétegvíz és a fúróiszap fajlagos ellenállásának eltérése nem nagy. Az iszapfiltrátum elárasztás rendszerint nem mély, részben a nagy porozitás, részben a kút- és a rétegnyomás kis különbsége miatt. Ezenkívül, mivel a fúróiszap-filtrátum fajlagos ellenállása hasonló a rétegvizéhez, ezért az elárasztott zóna fajlagos ellenállása a réteg valódi fajlagos ellenállásával majdnem megegyezik. Végül, az édesvizet adó rétegek viszonylag vastagok, tehát az ágyazó rétegeknek kicsi a hatása a rövid potenciálszondával mért látszólagos fajlagos ellenállás értékekre. A rövid potenciálgörbe tehát megfelelő az R 0 valódi fajlagos ellenállás meghatározására (Alger, 1971). A fúrólyuk átmérő és a réteghőfokra számított fúróiszap fajlagos ellenállás ismeretében a mért látszólagos fajlagos ellenállást megfelelő görbesereggel (Schlumberger, 1972), vagy számítógépi programmal a valódi fajlagos ellenállásra korrigálni lehet. Édesvíz tároló homokok formációtényezője a felületi vezetés növekedése miatt csökken, ha a formáció víz fajlagos ellenállása nő, a szemcseátmérő növekedésével azonban a formációtényező növekszik. A formációvíz fajlagos ellenállását az Rwe ekvivalens NaCl-oldatnak megfelelő fajlagos ellenállásából az SP=-K log^i (16) -íiwe egyenletből lehet meghatározni az SP-szelvény alapján, ahol R mf e az iszapfiltrátum NaCl-ekvivalens fajlagos ellenállása, K a réteghőfoktól függő tényező. Mivel az édesvizek általában nem NaCl-oldatok, hanem két vegyértékű kationokat tartalmaznak (Ca + +, Mg + + ), amelyek az SP-re úgy hatnak, mintha nagyobb lenne a víz sótartalma annál, mint amit a fajlagos ellenállása jelent (Desbrandes, 1985). Sok édesvízben az uralkodó anion bikarbonát, HC0 3 _, amely az oldat vezetőképességéhez a vele egyenlő súlyú Cl--anionok vezetőképességének csak a 27%-ával járul hozzá. Ez azt jelenti, hogy ha a formációtényező számításához a rétegvíz R w e ekvivalens fajlagos ellenállását az SP-ből határozzák meg a (16) egyenlet alapján, akkor (Alger, 1971): R w=\,lbR w e (17) Vannak olyan tapasztalatok, amelyek szerint egy területen a különböző ionok aránya állandó marad, még, ha az összes sótartalom változik is. Az iszapfiltrátumot az ioncsere miatt NaCl-oldatnak lehet tekinteni, ha nem tartalmaz jelentős mennyiségű kétvegyértékű kationokat. A (17) egyenletben az arányossági tényező a rétegvízben és az iszapfiltrátumban lévő ionok típusától és koncentrációjától függ. Ha olyan koncentrációjú sós iszappal történik a fúrás, amelynél vagyis a homokoknál pozitív lesz az SP-görbe kitérése, akkor csökken a két vegyértékű ionok hatása és a (17) egyenletben növekszik az arányossági tényező. A formációtényező tehát hidrokarbonátokat tartalmazó formációvizek esetén: ssP F=R„ll,75Rmi[lcr^]1 (18) ahol SSP az SP-ből transzformált sztatikus SP, (Schlumberger, 1972). 2.3. A formációtényező, a tömörség, a 'permeabilitás és a szivárgási tényező kapcsolata A tapasztalatok szerint a szemcseátmérő növekedésével az édesvíztároló laza homokok formációtényezője és permeabilitása növekszik (Jones, 1951). Vegyes szemcseátmérőjű homokok és homokkövek szivárgási tényezőjét a porozitás, a víz és a kőzetmátrix tulajdonságai függvényében a Darcy-törvény alapján az alábbi egvenlet írja le (Kovács, 1972): ahol gr = 9,81 m s2, D/,(m) a Kozeny-féle hatékony szemcseátmérő, a a szemcsék átlagos alaki tényezője, n a kőzet hézagtérfogata (porozitása). A víz kinematikai viszkozitása: v(m 2 s _ 1) = l,778 •104[1 +3,37 10~ 2T + + 2,21 10 _ 4T 2] _ 1 (20) A formációvíz jellemzője tehát: s1) = 5,517 -10 4 -C (21) ahol C a (20) zárójelében lévő hőmérsékleti tényező. A permeabilitás (19)-ből: *<->4 7,-V^Í < 2 2>
