芻議地球物理測井在水文地質(zhì)勘察中的應用

■傅偉進

（核工業(yè)湖州工程勘察院浙江湖州313000）

芻議地球物理測井在水文地質(zhì)勘察中的應用

■傅偉進

（核工業(yè)湖州工程勘察院浙江湖州313000）

水文地質(zhì)勘察對于了解地下水的分布，正確的利用水資源以及做好地下水資源的保護工作具有重要意義。地球物理測井方法屬于常用的一種地質(zhì)勘察方法，在水文地質(zhì)勘察中占有重要地位。本文主要探討的是地球物理測井在水文地質(zhì)勘察中的應用，全文展開論述中主要從常用水文地質(zhì)測井方法以及地球物理測井在水文地質(zhì)勘察中的應用進行分析。

地球物理測井 水文地質(zhì)勘查 應用分析

水文地質(zhì)勘察屬于現(xiàn)代工程建設中重要的一個方面，通過對地下水資源的勘察，為工程建設提供重要參考，同時也能為地下水資源的開發(fā)保護提供依據(jù)。地球物理測井相對于其它地質(zhì)勘查方法，在勘察的精度方面更加準確。本文主要結合相關資料就地球物理測井在水文地質(zhì)勘察中的應用分析如下：

1　常用水文地質(zhì)測井方法

隨著水文地質(zhì)測井技術方法的不斷應用與發(fā)展，當前可用于水文地質(zhì)測井方法也是越來越多。在水文地質(zhì)測井過程中常用的方法主要有井溫測井、井徑測井、聲波測井、放射性測井、速度流量測井、水位計測井、電法測井等，在這些測井方法中放射性測井中又包括了放射性同位素測井、伽馬一伽馬測井、中子測井、自然伽馬測井等。而在電法測井中又包含了視電阻率法、井液電阻率測井、自然電位測井等。在實際的地下含水層、主要水文地質(zhì)參數(shù)、巖石、工程力學性質(zhì)等測定中，以上這些方法均可發(fā)揮重要作用，特別是在工程建設過程中對于井斜、井徑問題的處理發(fā)揮了關鍵性的作用。

2　地球物理測井在水文地質(zhì)勘察中的應用分析

地球物理測井在實際的水文地質(zhì)勘察中有著廣泛的應用，下面對主要應用分析如下：

2.1地下水礦化度的測量

地下水的礦化度檢測對于水資源的評價發(fā)揮著重要意義，當然在實際的水文地質(zhì)勘測中根據(jù)地下水用途的不同，對地下水的礦化度進行測量，通過礦化度測量可判斷水源用于飲用、工業(yè)用水或者農(nóng)業(yè)用水是否滿足要求。早期的地下水礦化度測量主要是在一定的區(qū)域內(nèi)選擇水樣，然后根據(jù)選擇的水樣在室內(nèi)對水的礦化度進行測量。這種測量方法相對復雜。隨著研究的深入，地層水的礦化程度與地層電阻率之間存在一定關系，在此研究基礎上，有學者指出可以通過石油測井樹立完成地下水礦化度的測量，通過自然電位測井曲線圖中的異常值計算出地下水層的電阻率，之后根據(jù)電阻率和地下水礦化度的關系計算出礦化度。常見巖石的電阻率入表1所示。從表中可以看出不同的巖石類型在電阻率之間存在著明顯的差異。

表1　常見巖石電阻率比較

2.2有效區(qū)分隔水層和含水層

在水文地質(zhì)勘察中一個重要的研究方向就是正確的區(qū)分隔水層和含水層，了解含水層的位置以及實際厚度，在隔水層以及含水層的區(qū)分方面可采用的方法較多，比如：中子測井、聲波測井、井液電阻率測井等。這些地球物理測井方法經(jīng)過實際應用顯示出了一定的優(yōu)勢，對于含水層的具體位置以及厚度均有較為準確地判斷[1]。

2.3巖溶水的勘察

巖溶水術貯存在溶洞中或者是可溶性巖層中的地下水，巖溶水水量較為豐富，但是水量分布不均，這種水源是一種較好的水源，但是在工程建設過程中，巖溶水很容易發(fā)生大量涌水，不利于工程建設。對于存在巖溶水的區(qū)域，采用地球物理測井過程中在裂隙的位置會發(fā)生聲波曲線的變化，因此采用地球物理測井中的自然伽馬曲線圖就可以判斷出該區(qū)域是否存在有巖溶水，同時對于巖溶水巖溶的發(fā)育狀況可以采用井徑曲線判斷分析，在曲線圖中井徑擴大的區(qū)域則是巖溶發(fā)育的位置。

2.4裂縫以及水泥質(zhì)含量的測定

地球物理測井過程中如果該區(qū)域內(nèi)有裂縫，則在檢測過程中會表現(xiàn)出異常表現(xiàn)，比如電阻率變小、聲波時差變大、密度降低等。在初步分析出存在裂縫后可進一步通過自然伽馬測井對裂縫中的水泥質(zhì)含量實施測定，采用自然伽馬測井值越大，表明裂縫中水泥質(zhì)含量越多。

2.5流量測井技術應用

流量測井是水文地質(zhì)勘察中使用較早的技術，在具體的應用過程中主要以流量測井儀，通過鉆孔抽水，對不同鉆孔位置的水流速度進行測量，經(jīng)過流量分析確定出含水層的位置、滲透系數(shù)、厚度以及導水系數(shù)等參數(shù)。對于含水層較多的區(qū)域，采用流量測井技術與早期采用的分層抽水計算參數(shù)的方法相比較，有著明顯的優(yōu)勢，流量測井技術可通過一次性抽水完成多個分水層主要參數(shù)的計算，具有方便、快捷、準確率高、節(jié)約成本的優(yōu)點。

3　實例分析

以井溫測井技術在地熱開采中的應用為例進行分析，在某地熱井溫測井過程中，采用的儀器為井溫測流體電阻率組合探頭，型號為W422，采用連續(xù)測量方法完成該地區(qū)地熱水溫隨著深度變化的相關規(guī)律，經(jīng)過測量，井底的水溫達到了60.47℃。結合當?shù)氐牟糠炙牡刭|(zhì)資料，該區(qū)域內(nèi)在地面以下18m范圍內(nèi)均屬于恒溫帶，溫度為15.2℃，在掌握相關資料的基礎上對該區(qū)域內(nèi)的地熱梯度進行計算[2]。具體的公式為：

在上式中，G表示的是地溫梯度，（℃/100m），T表示的是井底水溫，（℃），T0表示的是恒溫帶溫度，（℃），H表示的是測溫深度，（m），H0表示的是恒溫帶深度，（m）

在本次研究中T=60.47℃，T0=15.2℃，H=42m，H0=18，經(jīng)各項數(shù)據(jù)代入上式后，最后可得G=1.89℃/100m，也就是該區(qū)域內(nèi)的地溫梯度wie1.89℃/m。

4　結束語

地球物理測井為水文地質(zhì)提供了多種勘察方法，同時也為相關水文地質(zhì)勘察提供了重要參考。在實際地質(zhì)勘察中有著廣泛的應用。當然在實際應用中還需要結合當?shù)氐膶嶋H情況選擇最佳的地球物理測井方法。

[1]冀衛(wèi)平,宋雪,閆丹丹等.分析地球物理測井在水文地質(zhì)勘察中的應用 [J].門窗, 2013(06).

[2]牛艷東,白婷婷.地球物理測井在水文地質(zhì)勘察中的應用綜述 [J].中國管理信息化,2015(10).

P624[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-188-1