Työraportti 2010-35

Takaisin

Nimi:

Interpretation of Flow Dimensions from Constant Pressure Injection Test

Raportin kirjoittaja:

Kuusela-Lahtinen, A. & Poteri, A.

Kieli:

Englanti

Sivumäärä:

50

Tiivistelmä:

Tässä raportissa käsitellään yksittäisessä kairanreiässä tehtävien hydraulisten testien tulkintamenetelmiä. Erityisesti on keskitytty ns. vakiopainekokeiden uusiin analyysimenetelmiin. Tätä hydraulista testiä on käytetty Posivan paikkatutkimuksissa Olkiluodossa. Työssä on haettu myös tietoa menetelmistä, joilla voisi analysoida pohjavesivirtauksen kanavoitumista.

Vakiopainekokeista tulkittavan virtausdimension avulla voidaan arvioida virtauksen kanavoitumista yksittäisen raon tai useamman raon muodostaman rakoverkon mittakaavassa. Virtausdimension tulkinnassa voidaan käyttää kuvaajia, joissa mittaustulosten puolilogaritminen derivaatta on piirretty log-log-asteikolle. Tämän jälkeen voidaan valita sopivimmat virtausyhtälöt vedenjohtavuuden ja ominaisvarastokertoimen määrittämiseksi.

Kanavoitumista tutkittiin Posivan vakiopainekokeiden injektiovaiheen aikaisista mittaustuloksista. AQTESOLV-nimistä hydraulisten testien tulkintaohjelmaa käytettiin uudessa analyysiproseduurissa, jota sovellettiin kahden esimerkkiaineiston tulkintaan. Molemmat esimerkkiaineistot on mitattu kairanreiässä OLKR10 2 metrin testivälillä syvyyksissä, jotka katsotaan edustavan suunnitellun ydinjätteen loppusijoitustilan syvyyksiä (400 - 450 m). Toisen testin mittaussyvyydeltä kairanreiästä on havaittu yksi kairanreikää leikkaavaa täytteinen rakoa ja analysoidut virtausdimensiot viittaavat virtaukseen raossa. Tulkitut virtausdimensiot olivat joko n = 1.5 tai n = 2. Virtausdimensio n = 1.5 merkitsee virtausreittien mahdollista kapenemista. Toisen testin mittaussyvyydeltä kairanreiästä on havaittu kolme kairanreikää leikkaavaa täytteistä rakoa. Virtausdimensioanalyysi osoitti virtauksen liittyvän rakoverkkoon (huokoiseen väliaineeseen) ja tulkitut dimensiot olivat välillä n = 2.5 - 3.

Tässä raportissa on esitetty myös numeerisia simulointituloksia vakiopainekokeesta heterogeenisessä raossa. Pumppausreiän sijaintia heterogeenisellä raolla varioitiin ja pumppauskokeiden simulointituloksista analysoitiin virtausdimensiot. Virtausdimensiot eivät osoittaneet raossa selvästi tapahtuvaa virtauksen kanavoitumista. Suurin osa simuloiduista tapauksista tuotti samantyyppisen käyttäytymisen, joka johti virtausdimension arvoon kaksi.

Yhdessä reiässä tehtävä transientti hydraulinen testi vaikuttaa rajoitettuun kalliotilavuuteen testivälin ympärillä. Kun hydraulisen testin vaikutustilavuus liittyy kairanreikää leikkaavaan yksittäiseen rakoon, voidaan testituloksista periaatteessa erottaa toisistaan rakotasolla tapahtuva lineaarinen ja radiaalinen virtaus. Ajasta riippuvaa hydraulista pumppausvastetta voidaan mahdollisesti käyttää virtauksen kanavoitumisen määrittämiseen myös silloin kun testin vaikutus ulottuu laajemmalle testiväliin liittyvään rakoverkostoon. Myös tässä tapauksessa virtauksen kanavoituminen näkyy alhaisempina virtausdimensioina (n = 1 - 2) kokeen aiheuttamaan sylinterisymmetriseen tai pallosymmetriseen painekenttään verrattuna.

Avainsanat:

Vakiopainekoe, virtausdimensio, kanavoituminen, heterogeenisuus

Tiedosto:

Interpretation of Flow Dimensions from Constant Pressure Injection Test (pdf) (945.8 KB)


Takaisin