地球物理測(cè)井在水文地質(zhì)勘探作業(yè)中的應(yīng)用

■范宇

（安徽省煤田地質(zhì)局水文勘探隊(duì)安徽宿州234000）

地球物理測(cè)井在水文地質(zhì)勘探作業(yè)中的應(yīng)用

■范宇

（安徽省煤田地質(zhì)局水文勘探隊(duì)安徽宿州234000）

隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，人們對(duì)地球資源的需求日益增加。近年來(lái)，全球水資源瀕臨匱乏，中國(guó)是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國(guó)家，占全球水資源的6%,到21世紀(jì)初期，全國(guó)600多座城市中，已有400多個(gè)城市存在供水不足問(wèn)題，其中比較嚴(yán)重的缺水城市達(dá)110個(gè)之多。

我國(guó)人均水資源占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平，處于水資源緊缺的狀態(tài)，為了合理開(kāi)發(fā)和保護(hù)水資源，我國(guó)必須加大水文地質(zhì)勘探作業(yè)的力度，尋找水文地質(zhì)勘探的新途徑。而地球物理測(cè)井的出現(xiàn)與應(yīng)用為水文地質(zhì)勘探作業(yè)提供了新的參考方向，測(cè)井有利于在水文鉆孔過(guò)程中，獲得各種場(chǎng)位信息、物性信息等綜合參數(shù)，開(kāi)辟了水文地質(zhì)勘探的新途徑。本文對(duì)地球物理測(cè)井在水文地質(zhì)勘探作業(yè)中的應(yīng)用方法進(jìn)行了分析與說(shuō)明，為科學(xué)合理進(jìn)行水文地質(zhì)勘探作業(yè)提供了理論依據(jù)。

地球物理測(cè)井 水文地質(zhì)勘探作業(yè) 應(yīng)用

0 前言

近年來(lái)，我國(guó)的水資源匱乏，為了滿足正常的生產(chǎn)與生活，我國(guó)更應(yīng)加大水文地質(zhì)勘探工作的力度。主要的水文地質(zhì)勘探方法有鉆探、槽探、坑探以及物探等，地球物理測(cè)井的應(yīng)用能地質(zhì)鉆探，對(duì)鉆孔內(nèi)的水文地質(zhì)情況進(jìn)行精確探測(cè)與獲取，得到綜合應(yīng)用信息，能極大地提高鉆探的可靠性與精確性。

1 水文地質(zhì)勘探作業(yè)中地球物理測(cè)井的應(yīng)用

1.1 劃分隔水層和含水層、測(cè)量地下水礦化度

進(jìn)行水文地質(zhì)勘探工作前，需要?jiǎng)澐值刭|(zhì)的隔水層與含水層，這是后面施工作業(yè)的基礎(chǔ)，為之后的施工過(guò)程提供基本的安全保證。對(duì)隔水層和含水層進(jìn)行劃分的前提是含水層的電阻率與密度略小于圍巖，利用兩者物理性質(zhì)的不同進(jìn)行對(duì)比與劃分。

地球物理測(cè)井技術(shù)可以獲取地下水的礦化度，借助地層水礦化度與電阻率成反比的關(guān)系，我們可以借助地球物理測(cè)井獲取的地下水礦化度大小從而能獲得地下水的電阻率大小。實(shí)際操作過(guò)程中，首先根據(jù)電位測(cè)井曲線得到地層水的電阻率，再通過(guò)獲得的礦化度信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。但這種方法并沒(méi)有完全發(fā)揮油測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)越性，缺少測(cè)量的樣本，因此計(jì)算得出的數(shù)據(jù)不夠精確度，所以利用該方法進(jìn)行地下水礦化度測(cè)量時(shí)，應(yīng)保證樣本選擇的隨機(jī)性，用合適的樣本進(jìn)行計(jì)算，提高計(jì)算結(jié)果的精確性。

1.2 判斷裂縫和泥質(zhì)含量、劃分鉆孔地層巖性

測(cè)井過(guò)程中可以判斷裂縫和泥質(zhì)含量，裂縫電阻率小，密度偏低，且裂縫中含有大量的泥質(zhì)，根據(jù)泥質(zhì)的獨(dú)特物理性質(zhì)，我們就可以利用地球物理測(cè)井技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，因此對(duì)裂縫的測(cè)井進(jìn)行測(cè)定較為簡(jiǎn)單；如果測(cè)量中發(fā)現(xiàn)裂縫，可以迅速利用周圍的泥質(zhì)進(jìn)行填充，但是這種方式有可能會(huì)使測(cè)井值偏大。進(jìn)一步確定泥質(zhì)的位置還有利于對(duì)含水層和隔水層的劃分，對(duì)裂縫位置進(jìn)行判斷可依據(jù)聲波曲線，如果測(cè)井存在水分，聲波曲線的幅度就會(huì)偏低，再通過(guò)對(duì)曲線計(jì)算分析可以得到熔巖中的含水量范圍，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)隔水層和含水層的劃分。還可利用井陘曲線進(jìn)行水分判斷，曲線變化的起伏高低都可以反映出裂縫熔巖的程度，從而進(jìn)行熔巖的位置與含水量的確定。在地質(zhì)勘探中，可利用巖性進(jìn)行鉆孔的巖性剖面的劃分，具體是通過(guò)巖石電阻率、波阻抗、密度等物理性質(zhì)的不同進(jìn)行巖石的劃分，再對(duì)鉆孔巖性剖面進(jìn)行確定，有利于鉆孔后續(xù)工作的進(jìn)行。

1.3 井溫測(cè)井技術(shù)與流量測(cè)井技術(shù)

地球物理測(cè)井技術(shù)中的井溫測(cè)井技術(shù)與流量測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用也較為廣泛，由于地下水的導(dǎo)熱性能較大，其溫度也會(huì)隨著低溫梯度而變化，因此通過(guò)井溫資料就能得出地下水與井液對(duì)鉆孔的影響，從而對(duì)地下水的位置進(jìn)行確定，也有利于含水層和隔水層的劃分工作。流量測(cè)井技術(shù)是利用多層混合井留的原理，在確定含水層后，利用鉆孔揭穿含水層就會(huì)混合靜水位，從而判斷出水位的高低變化，通過(guò)計(jì)算就可以得到含水層的吸水量和含水量，再通過(guò)分析可得到含水層的位置與厚度。

2 物探數(shù)字方法在地球物理測(cè)井技術(shù)中的應(yīng)用

高密度電阻率法：高密度電阻率法是一種間接探測(cè)地下水資源的物探數(shù)字方法，由于地下巖石的電阻率不同，不同位置巖石的含水量也不同，因此通過(guò)對(duì)電阻率進(jìn)行測(cè)量就能對(duì)判斷地下水的位置進(jìn)行判斷。如下圖。巖石電阻率的主要影響因素是含水量，通過(guò)對(duì)巖石電阻率的測(cè)量也能同樣判斷該巖石位置的水分情況，這種高密度電阻率法操作便捷，但是計(jì)算出數(shù)據(jù)的精確性不高，因此可以嘗試與其他地球物理測(cè)井技術(shù)方式結(jié)合起來(lái)使用，同時(shí)保證測(cè)量的速度與精確性。

3 總結(jié)

通過(guò)上文分析可以看到，水文地質(zhì)勘探方法有鉆探、槽探、坑探以及物探等，地球物理測(cè)井的應(yīng)用能地質(zhì)鉆探，對(duì)鉆孔內(nèi)的水文地質(zhì)情況進(jìn)行精確探測(cè)與獲取，得到綜合應(yīng)用信息，能極大地提高鉆探的可靠性與精確性。地球物理測(cè)井逐漸應(yīng)用于水文地質(zhì)勘探作業(yè)中，主要表現(xiàn)在水文地質(zhì)勘探作業(yè)與物探數(shù)字方法兩個(gè)方面，地球物理測(cè)井技術(shù)極大提高了水文地質(zhì)勘探工作的效率，為合理利用水資源奠定了基礎(chǔ)。利用地球物理測(cè)井技術(shù)能有效提高我國(guó)對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)合理性，為解決我國(guó)水資源短缺的現(xiàn)狀提供了方向，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，地球物理測(cè)井技術(shù)將會(huì)得到不斷的創(chuàng)新，也會(huì)逐漸在水文地質(zhì)勘探工作中得到普及。

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P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-324-1