Премьера двух новых рубрик

Во-первых, это давно обещанный FAQ. Если честно, то я был приятно удивлен количеством фидбэка к моей писанине в этом блоге. Со мной спорят, мне советуют, но чаще спрашивают. В какой-то момент я понял, что некоторые вопросы от разных вопрошающих начинают повторяться. Дабы впредь не писать одно и то же по два раза, я решил собрать ответы на одной странице.
Во-вторых, сборник ссылок на всякие полезные штуки, которыми я делюсь в блоге. Просто для удобства — дабы все в одном месте лежало.

Обе рубрики доступны в панели навигации справа. Разумеется, со временем их содержание будет пополняться. Надеюсь — регулярно.

Обработка откачки-восстановления из одиночной скважины по схеме Тейса-Джейкоба

Вот, как и обещал, добавил обработку данных откачки-восстановления с использованием схемы Тейса-Джейкоба (однородный изолированный неограниченный пласт).
Скачать можно тут: pump_Theis_Jacob.7z

Мой метод не лишен недостатков, основным из которых является, что он дает большую ошибку, если среди исходных данных присутствуют сильно выпадающие из общего ряда значения. Их следует предварительно убрать из рассмотрения. Этот недостаток является прямым следствием достоинства этого метода — он почти полностью автоматический — от специалиста требуется только внести исходные данные и явно задать начало и конец линейного участка на графике S(lg t). Заодно мне удалось избежать классической ошибки, когда расчет углового коэффициента делается по фактическим данным из журнала откачки, а не из уравнения прямой, аппроксимирующей линейный участок графика.

О дружбе гидрогеологов и нефтяников

What can groundwater modelers learn from the oil industry? Начало серии заметок в блоге GroundwaterGo о расчетах многофазной фильтрации. Так сложилось, что наибольшим опытом в такого рода расчетах обладают нефтяники, поэтому гидрогеологу если уж и идти к кому-нибудь за помощью, так только к ним.

The real question that I want to ask is, what can hydrogeologists learn from the oil and gas industry? The energy industry has enviable financial resources and scientific energy. Over the next couple of blog posts I will explore the major trends that are emerging in hydrocarbon reservoir modeling.

Шаблон журнала откачки

Вот, решил поделиться «наработкой». Простая табличка в формате MS Excel. Без каких-либо расчетов (есть мыслишка адаптировать мериканские таблицы обработки откачек для наших реалий), а пока только шаблон для заполнения «в полях». Вроде удобно, сам проверял. pumping.7z

Продолжение истории про откачку

В общем, наблюдение за откачкой оказалось в большой степени пустой тратой времени. Однако, оставалась надежда, что получится хотя бы из восстановления выудить какую-нибудь информацию.
Надеждам не суждено было сбыться. Первые десять минут после отключения насоса уровень воды в скважине бодро рос, настолько бодро, что вырос выше  замера статического уровня до начала откачки. А затем взял и начал снижаться. Уверенно так, минут 30 падал, не меньше. Потом я плюнул на это дело и свернул удочку, т.е. уровнемер.
Насчет причин такого маразма. Очень жаль, что немногочисленные читатели блога не решились поделиться гипотезами. Расскажу тогда о своих и о настоящей причине. Пока шла откачка у меня было предположение, что я столкнулся с достаточно известным явлением, связанным с возникновением колебаний столба воды в стволе скважины. Я не помню точно в чем там суть, но однажды я с таким уже сталкивался — уровень при замерах гулял по синусоиде и если «повезет» замерить его на пиках, то можно умом двинуться, глядя на результаты. Потом на этом материале сын моего тогдашнего начальника диссер защитил (я не в обиде нисколько, просто факт констатирую — у меня была своя тема).
Однако, при восстановлении таких колебаний быть не может.
Опытные полевые гидрогеологи наверняка сразу догадались о причинах проблемы еще с первых строк моей прошлой публикации. Конечно же, дело в том, что водозабор действующий и слегка тугодумная операторша насосной станции периодически включала и отключала соседние скважины, когда у нее слегка падал уровень в накопителях. Хотя их объема  заведомо хватило бы на бесперебойное питание городской водопроводной сети в течении 4 часов вообще при полностью отключенных скважинах.
Хорошо, что сохранился журнал работы скважин, поэтому даже такой бестолковый опыт можно будет смоделировать численно.

О мистике

Волею судеб решил на какое-то время переквалифицироваться в управдомы полевые гидрогеологи. Нахожусь сейчас на границе тверской и новгородской областей и провожу откачки на довольно крупном действующем водозаборе. Две откачки из пяти пошли в целом без эксцессов, а вот сегодняшняя третья одарила сюрпризами. Первые 8 минут все было нормально — понижение на 4 метра, а к 10й минуте уровень поднялся на 10 см, в следующие два часа у меня было стойкое ощущение, что я слежу не за откачкой, а за восстановлением — уровень вместо понижения демонстрировал устойчивое поднятие. На третьем часу уровень снова «сходил» к понижению 4 м, но на четвертом и пятом опять поднялся примерно на 30 см. Завтра напишу продолжение истории: как прошло наблюдение за восстановлением, а так же расскажу почему был запорот опыт и какие у меня были гипотезы. А пока приглашаю читателей в комментарии — какие у вас мысли на этот счет.

Таблички для обработки и анализа откачек

Spreadsheets for the Analysis of Aquifer-Test and Slug-Test Data. И как я их раньше не замечал. Настоятельно рекомендую почитать сперва FAQ — сразу отвалится куча глупых вопросов.

И еще раз об осушенных блоках модели

Возвращаясь к напечатанному. Довольно типичная ситуация: «стена в грунте», внутри стены задан скважинный дренаж. Откачивающие скважины заданы как граничное условие второго рода. Запускаем расчет и получаем вот такую картину:

Такое впечатление, что из шести скважин работают только верхние две. Самое забавное, что так оно и есть, но в чем же дело?
Вот как вся эта ситуация это выглядит при итеративном расчете:

1. Работает скважина, снижается уровень воды.
2. Вдруг уровень стал ниже подошвы слоя — отключили ячейку со скважиной.
3. О, скважина исчезла (ячейка то с ней отключена) — уровень воды начинается повышаться.

А проблема в том, что отключенная из-за осушения ячейка не включится, а следовательно и скважина не заработает.
Как бороться с такой напастью. Да очень просто, почти все рецепты я уже описал в своей предыдущей записи на эту тему, к которым можно добавить еще один, а именно: задать скважины не расходом, а напором (понижением) — кстати, вовсе не обязательно использовать для этого первый род, можно попытаться учесть сопротивление прискважинной зоны и задать скважины третьим родом (пакетами General Head или даже лучше Drain). А расход скважин можно получить уже из Water Budget.