測井在水文地質工程地質環境地質工作中的應用研究

蔡 俊

（安徽省地勘局第一水文工程地質勘查院，安徽 蚌埠 233000）

測井是地球物理測井技術的簡稱。現階段，我國經濟水平的不斷增長、社會持續進步，該技術的項目實踐呈現出迅速增長的勢態。將計算機技術應用在測井工作中，可以有效解決水文地質、工程地質和環境地質中存在的問題。該技術具備許多優點，現已成為重要的水文地質勘測方式。

1 地球物理測井設備

使用不同的地球物理測井設備進行測井工作，需結合系統結構及處理措施開展具體規劃，進一步保障系統運作結果的完整程度。

1.1 JBS-1數字系統

將使用設備與計算機技術進行結合，全面開展功能設置形成綜合設備控制機制。實施不同信息匹配過程中，保證井下“光照效果”的條件時完成相關配套工作。便攜式設備室，可以在交通不便利的地區開展野外作業。該系統的整體結構十分簡單，更換探管開展系統化操作過程中，保證測繪工作的實時性及穩定性。使用不同軟件系統操作，需對在井場中獲得的磁帶結構進行處理，有效進行初步解釋、完成對系統的評價[1]。

一方面，系統數字化硬件結構發揮出主要控制的優勢，針對測量形式開始監督和整理。系統的控制中心是主機，其負責重要的協調工作的相關內容，開展綜合板面的系統指令接收。實時完成對測井記錄的綜合分析及研究，確保測井操作的真實性、完整性。重點部位的綜合控制面板，主要利用拓展單片系統進行拓展，實時進行監控系統的升級和其完成程度。其中MPC-80繪圖結構是整合系統輸出的部分，針對不同的數據和表格實施整理及輸出。不同部件具備各自的優勢之處，可以在控制深度及數字解讀速度的同時，保證系統處于最佳的工作狀態。井下探管是測井技術中的重要裝置之一，其保障物理數據采集過程使用合適的方式。

另一方面，JBS-1數字測井系統中的軟件系統。使用實時測井監督管理軟件，完整的對其中的數據進行整合及分析。進一步優化編輯效果和控制效果，保證整體技術結構的內容完善，為之后的升級奠定基礎。

1.2 材料處理系統

室內資料和數據處理系統的主要構成為微機和打印機。進行數據采集和文件處理信息數據過程，具備數據存儲全面和處理過程短的優點，更好的實現測井數據的分析和校正。及時建立數據管理控制系統，提升數據的精確度和工作速率，為整體信息優化奠定堅定基礎。

1.3 數字測井系統軟件

可將BJS-1數字測井系統配置中的原始軟件及當前軟件，整體概括為實時測井監控管理APP和實時測井字系統APP，其中包含各類探頭和子程序。水文測井和水文封層軟件與測井數據和處理軟件進行結合。使用測井質量檢測程序和物性統計程序，有效完成相應數據的勘測工作。

2 測井在水文地質工程地質環境地質工作中的應用

地球物理測井技術，在水文地質、工程地質、環境地質工作中是重要測量方式。其在測定巖層性質、分析含水層中聯系、探測水文地質等方向，發揮著重要作用（如表1）。

2.1 劃分隔水層和含水層

提升水文地質勘測工作中實施效率的基礎和前提就是完成勘測地區的隔水層和含水層的有效劃分。針對隔水層及含水層的劃分，主要方式為中子測井和井液電阻率測井。該技術的應用原理主要是比較含水層周圍的電阻率和巖石密度，根據數值的大小可以將隔水層輕松的劃分出來。

表1 地球物理測井在水文地質勘查工作中的主要作用

2.2 測量地下水中礦化度

根據調查結果顯示，地層水中礦化度數值越高，其中底層的電阻率阻值就越低。傳統形式采取利用石油測井數據，進行地層水礦化的具體數值測算。主要以自然電位測井曲線的異常數值為依據，根據地層水的電阻率與礦化度成反比的比例關系進行詳細計算。完成相關數據計算工作后，可得出地層水礦化度的具體數據。此方式雖使用石油測井數據并對其進行應用，但缺少部分計算樣本，導致最終得到的計算數據精確度不高、無法投入使用。所以使用當前方法進行地層水礦化度計算時，應結合實際選擇出最合適的樣本，全面保證數據的精確程度[2]。

2.3 裂縫及泥質含量判斷

開展測井技術的過程中，裂縫一般情況下會表現出密度比較低、電阻率比較小、聲波差距比較大的特殊情況。裂縫周圍的泥質通常會填充至裂縫之中，使裂縫伽馬值迅速提升。通過使用自然伽馬值進行測井，可得到相應泥質含量數值。其中自然伽馬測井值越大，表示裂縫中泥沙的含量越多。

2.4 判斷勘察巖是否融水

依靠聲波曲線對裂縫具體位置進行判斷。若熔巖中包含一定程度上的水分，其中的伽馬值曲線變化幅度就會一直處于偏低的狀態。根據當前曲線就可以判斷出熔巖中的實際含水數值，對含水程度的具體判斷也有助于隔水層及含水層的劃分。若確定含水量，更加對裂縫中熔巖位置的判斷過程有利。與此同時，除了通過聲波曲線對裂縫位置進行判斷的形式之外，還可以利用井徑曲線對其進行專業判斷。曲線的變化過程中，曲線高度的變化反應出其中裂縫熔巖的實際發育程度。根據發育程度，進行裂隙熔巖的位置判斷和含水量高低的判斷。

2.5 鉆孔地層巖性劃分

根據鉆孔地層中的巖性，可以有效實現對巖性剖面的劃分。種類不同的巖石，在縫隙度、電阻率、巖石波阻抗以及巖石密度等方面，均存在一定程度上的數據差異、參數差異。實際工作中，可根據相關物性差異作為判斷標準，有效進行巖石剖面的細致劃分（圖1）。做好巖石剖面的劃分工作，有利于保障后期鉆孔工作的順利開展，更好的確定鉆孔剖面。

2.6 井溫測井技術的實施

地下水的導熱性能比巖石的導熱性能更強，地下水隨著低溫梯度的變化溫度越來越低。溫度變化的同時，井溫曲線會變得更加陡峭。井溫的變溫，可充分反映出低溫梯度的具體變化。根據相關數據的變化，可以清晰地將地下水和井液中鉆孔產生的影響反應出來。根據井溫測井技術，可更加輕松的確定地下水的位置。幫助工作人員進行含水量和隔水層位置的確定，完成上述工作對下個步驟中的鉆探工作具有重要意義。

圖1 巖石剖面

2.7 流量測井技術的運用

多層混合徑流中通常使用流量測井技術，該技術主要針對橫向井徑和水平方向的流速，利用數據對其進行流量換算。經過一系列工作后，得出各個含水層的吸水能力和導水能力的具體數值。根據數據分析，確定含水層的具體位置和實際厚度。含水層的位置確定之后，將利用鉆孔的形式將含水層打穿，促使比較高的水位含水層向比較低的水位含水層流去，形成最終的混合式靜水位。依據此方式可以判斷出，水位高低的具體變化。計算出各個階段的含水層水位的水量變化，得出含水層的詳細信息[3]。

3 結論

綜上所述，測井在水文地質、工程地質、環境地質工作中取得了很好的應用效果。測井技術具有先進功能，并且設備及數據處理過程均屬于現代科技的成果。該技術很好的保障勘測對象的完整度，具有投資低、自動處理、效率高等優點。伴隨我國市場經濟的不斷發展，測井技術勢必在地質勘測中得到更好應用。