Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)
4. szám - Juhász József: A kitermelhető sztatikus vízkészlet
188 Hidrológiai Közlöny 1973. 4. sz. Dr. Juhász J.: A kitermelhető sztatikus vízkészlet u a vízre ható nyomás [kp/cm 2], t a víz hőmérséklete [°C], B v 0 5,53.10" 5 [cm 2/kp]. Ha a hőmérsékletet az átlagos geotermikus lépcső (gg) alapján számítjuk t = t 0 + ^• 99 a nyomást (u) pedig a mélységgel és a víz állandónak vett térfogatsúlyával helyettesítjük be, u— y vZ. Itt Z a mélységet képviseli. Z-Z ahol G 1 = q,0017(i+ ö»= 0,0017^0-^1. V 99/ (1) Valamely meghatározott Z mélységig tehát az expanzió miatt kinyomódó vízmennyiség (F e) egységnyi felületen: V, r 1 i = / nB v AZ Au = [-0.0017(1»+^+^)], = f^no-Cln^oexvl-^Z+G^udZ B v exp |-0,001+ B V=B Vo exp [-(G.Z + G^l vagy kissé átalakítva V e '={ f [(»o + C InZo) exp (- GoZ)-C In Z exp (-GiZ)] Au dzjB v 0 exp (- G 2) Bevezetve az alábbi jelöléseket: F= B vo exp (-ö 8) H = n 0 + c In Z g fl zx V t = F^H j ex-p(-GyZ)AuAZ- J ClnZexp (~G xZ)AuAz\. Integrálva, V e=F. [C An ~ - (inZ-G lZ+^ l-I • • - )+C Au J--exp (~G XZ) InZ-H AuJL exp (~fí,Z) A határok behelyettesítésével: Ve ln|-G 1 {Z 2-Z 1) + Y§(zl-zDGj 3-3-1 • (zi-z\)+ G\ 4-4-1 (Z\-Z = 7 TAu\C\ «V l L +C exp (- G XZJ InZ x-C exp (- G 2Z 2) -In Z 2—H [exp (GßJ - exp (- Ö XZ 2)] + A víz és a kőzet rugalmas tágulása A kettő együtt csak nyomás alatti rendszerben jelentkezik a beszűrőzött vízadó rétegnél jelentősen kisebb áteresztőképességű fedő- és fekvő rétegekben. A vízvezető rétegekben meginduló termelés során a semleges feszültség lecsökken, ami a fedő és fekü rétegekben a kis áteresztőképesség miatt először nemcsak a semleges, hanem hatékony feszültség csökkenésével is jár, ami miatt a fedő és fekvő réteg „beduzzad" a megcsapoló vízvezető rétegbe. Ez a jelenség fokozatosan átalakul, ahogy a fedő és fekvő rétegek pórustartalmának semleges nyomása a pórustartalom fokozatos kinyomódása során lecsökken — végső soron a termelt réteg semleges nyomására — miközben a fedő és fekvő rétegek fokozatosan átveszik a semleges nyomást, s az így megnövekedett hatékony nyomás következtében tömörödnek, konszolidálódnak. A fedő és fekvő rétegek expanziója tehát csak kezdeti, időleges jelenség, ami fokozatosan tömörödés be megy át. A fedő, illetve fekvő réteg rugalmas tágulása 1 AV k=(l-n)V Et •Aa'z, Kezdetben, közvetlenül a termelt réteg határán Aa'z^Au, s ez a maximuma. A víz és kőzet együttes tágulásából adódó vízmennyiség : AV = AV v + AVk= Au n Au Ev 1-n Aa' z 1-n] T 7( Au 1-n Aa z \ =* Fbr +—"írjahol n az eredeti hézagtérfogat, Ek a kőzet rugalmassági modulusa; laza üledékes kőzetben kb. 6.10® [kp/cm 2]. Nagyobb vastagságú rétegösszlet esetén figyelembe kell venni azt is, hogy a víz és kőzet fizikai tulajdonságai és fizikai jellemzői a mélységgel változnak.
