[发明专利]承压水完整井井群互阻计算中流量削减法的一种求解方法

说明书

一、技术领域

本发明属于市政工程技术领域。承压水完整井井群互阻计算中流量削减法常用于水源地的井群规划，其求解方法及其结果直接影响水源地的井群布置、抽水设备的选择等。

二、背景技术

水源地常由很多眼管井组成，当井距大于或等于两倍的影响半径，各井抽水不产生干扰。但占地面积大，井群分散，供电线路和井间连络管投资大，且不便管理。因此，一般井群系统井距小于两倍的影响半径^[1]，这样各井同时抽水时会产生干扰现象，即井群互阻。井群互阻计算常见问题是：在干扰抽水情况下，当各井水位降深一定时，求干扰出水量；或反之。目前，井群互阻计算有稳定流干扰井法、非稳定流干扰井法。而稳定流干扰井法又分为水位削减法和流量削减法。

对于干扰抽水，若各井的水位降深与其独立抽水时的水位降深相同，因存在井群互阻影响的附加降深，则各井的出水量必定减小，出水量减少系数为^[2-6]

式中：α_i——干扰抽水时第i号井受其他各井抽水共同影响的出水量减少系数，i＝1，2，…，n；Q_i、Q′_i——第i号井单独抽水、干扰抽水时的出水量，m³/d，i＝1，2，…，n。

若求得了出水量减少系数α_i，则

Q′_i＝Q_i(1-α_i) (2)

式(2)即为流量削减法计算干扰抽水量Q′_i。可见，流量削减法关键在于推求出水量减少系数α_i。

以两眼承压水完整井互阻抽水为例，分析出水量减少系数，并推广到n眼井。

方法一：先明确单独抽水相应的水位降深，在再此降深下分析干扰抽水的降深构成，进而由该降深相应的干扰出水量、单独抽水的出水量确定出水量减少系数。分析得出^[2-4]：

式中：α_1-2——干扰抽水时第1号井受第2号井影响的出水量减少系数；t′_1-2——第2号干扰抽水流量Q′₂在第1号井产生的附加降深，m；S′₁——干扰抽水时第1号井的水位降深，或简称降深(下同)，是干扰抽水流量Q′₁、Q′₂综合作用的结果，m。

推广到干扰抽水时的n眼井：第i号井受其他各井抽水共同影响的出水量减少系数α_i^[3](i＝1，2，…，n)为：

式中：α_i-j——干扰抽水时第i号井受第j号井影响的出水量减少系数，i＝1，2，…，n，j＝1，2，…，n，i≠j；t′_i-j——干扰抽水时第j号井抽水流量Q′_j在第i号井产生的附加降深，m，i＝1，2，…，n，j＝1，2，…，n，i≠j；S′_i——干扰抽水时第i号井的水位降深，i＝1，2，…，n，是各井干扰抽水流量Q′_i综合作用的结果，也即各井的设计降深，m。

对于干扰抽水的任意两眼井：

式中各符号含义同前。

式(5)表明，任意两眼井i，j，干扰抽水第j眼井对第i眼井干扰影响的出水量减小系数等于第j眼井在第i井产生的附加降深与第i眼井的水位降深之比。

目前未能利用式(4)解决已知各井的降深S′_i，计算各井的α_i，进而计算干扰出水量Q′_i的问题。因为方程组(4)中各个附加降深t′_i-j相应出水量为Q′_j，而Q′_j为待求的，故t′_i-j也未知，且同时抽水时也无法测出t′_1-2，因此无法确定α_i。故目前式(4)未能用于实际计算^[2-4]。

方法二：先明确干扰抽水相应的水位降深构成，在再此降深下分析干扰出水量、单独抽水的出水量，进而由该降深相应的干扰抽水与单独抽水的出水量确定出水量减少系数。对于干扰抽水的两眼承压水完整井，文献[2-5]得出：