Objemově-kapacitní hydraulické parametry hornin

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Objemově – kapacitní (někdy se používá i výraz akumulačně – evakuační) hydraulické parametry hornin vyjadřují schopnost hornin a horninových těles pojmout anebo uvolnit určitý objem tekutiny. Představují kvantitativní vyjádření zásobnosti, resp. storativity.

Parametry určené pro podzemní vodu[editovat | editovat zdroj]

Koeficient zásobnosti[editovat | editovat zdroj]

Někdy se také používá termínů koeficient storativity, součinitel zásobnosti nebo součinitel storativity. Je mírou zásobnosti zvodněného kolektoru. Definuje se jako poměr objemu vody uvolněné při jednotkovém snížení piezometrického napětí ze zásoby vody v hranolu zvodněného kolektoru o výšce rovné mocnosti zvodněného kolektoru a o jednotkové základně k objemu tohoto hranolu




S - koeficient zásobnosti
A - plocha (m2)
s - jednotkové snížení hladiny ( o 1 m

Koeficient volné zásobnosti[editovat | editovat zdroj]

Neboli součinitel volné zásobnosti je mírou zásobnosti zvodněného kolektoru (týká se zvodní s volnou hladinou) definovanou jako poměr objemu vody uvolněné ze zásoby v hranolu zvodněného kolektoru o výšce rovné mocnosti zvodněného kolektoru a o jednotkové základně gravitačním vyprázdněním pórů k objemu tohoto hranolu. Představuje tedy poměr objemu vody, který může hornina uvolnit při gravitačním odvodnění, k celkovému objemu horniny při jednotkovém poklesu volné hladiny.




Svz - koeficient zásobnosti volné hladiny
A - plocha (m2 )
s - jednotkové snížení hladiny ( o 1 m)

Koeficient zásobnosti volné hladiny[editovat | editovat zdroj]

Prezentuje objem vody V, který vyteče z jednotkové plochy nenapjatého zvodněnce A při jednotkovém poklesu volné hladiny s z prostoru poklesu hladiny a přilehlé kapilární zóny, tj.




Svh - koeficient zásobnosti volné hladiny
A - plocha (m2)
s - jednotkové snížení hladiny ( o 1 m)

Na rozdíl od koeficientu volné zásobnosti je zde zahrnuto navíc ještě odvodnění přilehlé kapilární třásně.

Koeficient pružné zásobnosti[editovat | editovat zdroj]

Je mírou zásobnosti zvodněného kolektoru definovanou jako poměr objemu vody uvolněné ze zásoby v hranolu zvodněného kolektoru o výšce rovné mocnosti zvodněného kolektoru a o jednotkové základně v důsledku pružné stlačitelnosti zvodněného kolektoru při jednotkovém poklesu piezometriekého napětí k objemu tohoto hranolu. Je určen vztahem:




Sp - součinitel pružné zásobnosti
γ - měrná tíha vody
M - mocnost zvodněného kolektoru
β* - součinitel měrné pružné kapacity zvodněného kolektoru

Týká se zvodní s napjatou hladinou.

Koeficient měrné pružné zásobnosti[editovat | editovat zdroj]

Je mírou pružné zásobnosti zvodněného pórového prostředí, která je definována jako objem vody uvolněný při jednotkovém snížení piezometrického napětí z pružné zásoby v objemové jednotce zvodněného pórovitého prostředí. Koeficient měrné pružné zásobnosti Ssp se rovná součinu měrné váhy vody γ a koeficientu měrné pružné kapacity crls, tedy:




Má rozměr reciproké délky (1/m). Při mocnosti zvodněného kolektoru m představuje koeficient měrné pružné zásobnosti podíl koeficientu pružné zásobnosti Sp a mocnosti m, čili:


Koeficient zpožděné zásobnosti[editovat | editovat zdroj]

Je to poměr objemu vody uvolněné do určitého časového okamžiku Vt od snížení volné hladiny z pórů v jednotkové ploše nenapjatého zvodněného kolektoru a příslušného snížení volné hladiny sv, čili:


Vt - uvolněný objem vody do určitého časového okamžiku t


A - plocha
sv - snížení volné hladiny.

Je to bezrozměrná veličina závislá na čase. Pro dostatečně velký čas představuje rozdíl mezi výslednou hodnotou koeficientu zásobnosti S a hodnotou koeficientu zásobnosti So, která se projevila okamžitě po snížení hladiny, tedy v čase t = 0.

Koeficient měrné pružné kapacity zvodněného kolektoru[editovat | editovat zdroj]

Je mírou celkové pružné stlačitelnosti zvodněného kolektoru vyjádřené jako objem vody, který se uvolní v důsledku pružné stlačitelnosti vody a horniny z jednotkového objemu zvodněného kolektoru při jednotkovém snížení kolektorového tlaku Koeficient měrné pružné kapacity je určen vztahem:


m - otevřená pórovitost
cl - objemová stlačitelnost kapaliny
cr - objemová stlačitelnost horninového skeletu.
V jednotkách SI se vyjadřuje v 1/Pa = m2/N


Parametry určené pro plyny a tekutiny[editovat | editovat zdroj]

Užitečná statická kapacita[editovat | editovat zdroj]

Je to relativní objem pórů, který může být vyplněný ropou, jinou tekutino nebo plynem. Je daná vztahem:


mo - otevřená pórovitost
Vl - objem zbytkové (vázané) vody v celkovém objemu horniny V

Na rozdíl od dynamické užitečné kapacity zahrnuje statická užitečná kapacita i objem ropy nebo jiné tekutiny, která je v daných podmínkách nepohyblivý (nevytěsnitelný).

Užitečná dynamická kapacita[editovat | editovat zdroj]

Představuje relativní objem pórů, kterými probíhá anebo může probíhat filtrace ropy či jiné kapaliny nebo plynu v termodynamických podmínkách existujících v kolektoru. Je to proměnná veličina (jedna z kategorií efektivní pórovitosti), závislá na konkrétních metodách těžby ložiska a fyzikálně-chemických vlastnostech kolektorové tekutiny. Porovnej s pojmem statická užitečná kapacita.

Parametry pórovitosti[editovat | editovat zdroj]

Existuje pouze jeden parametr, koeficient pórovitosti, který se liší v závislosti na druhu pórovitosti s kterým počítáme.

Koeficient pórovitosti[editovat | editovat zdroj]

Je mírou píra pórovitosti. Vyjadřuje se jako poměr objemu pórů Vp a objemu horniny V (i s póry):


Podle druhu pórů, které bereme v úvahu při výpočtu se rozlišují koeficienty jednotlivých druhů (kategorií) pórovitosti (např. koeficient puklinové pórovitosti).