地球物理測井技術(shù)對礦區(qū)水文地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

張 強，李星江

（1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130061,2.青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧 810099）

水文地質(zhì)勘查工作是我國現(xiàn)代化建設(shè)中的重點內(nèi)容之一，做好水文地質(zhì)勘查的質(zhì)量控制工作，能夠在一定程度上推動我國現(xiàn)代化建設(shè)項目的開展，提升現(xiàn)代化建設(shè)的質(zhì)量。從現(xiàn)階段地球物理測井技術(shù)的應(yīng)用來看，該技術(shù)能夠有效的滿足水文地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量需求，使得水文地質(zhì)勘查工作的準(zhǔn)確度得到大大的提升，有著非常高的實際應(yīng)用價值。在實際工作開展中，對工作人員也有著非常高的要求，要能夠正確的認(rèn)識到地球物理測井技術(shù)應(yīng)用的特點與相關(guān)要求，在技術(shù)應(yīng)用的時候可以根據(jù)現(xiàn)場的施工情況來對該技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，提升水文勘查工作的質(zhì)量。

1 地球物理測井方法簡介

1.1 地球物理測井方法原理

地球物理測井技術(shù)又稱為物探測井技術(shù)，在巖性分層地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘查中使用的比較多，主要是對地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的含水參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析。如果在對常規(guī)含水層進(jìn)行測量的時候，出現(xiàn)無芯鉆進(jìn)時就需要使用到地球物理測井技術(shù)。下面對地球物理測井技術(shù)的應(yīng)用形式和具體內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的分析。①普通電阻率測井。②井液電阻率測井。③自然電位測井。④聲波測井。除了上述的幾種應(yīng)用形式之外，還存在有多種技術(shù)形式，不同的技術(shù)手段所能夠測量的數(shù)據(jù)信息是不同的，所以在地球水文地質(zhì)勘查工作開展中，要根據(jù)工程的實際需求選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段。

1.2 數(shù)據(jù)采集流程簡介

在水文地質(zhì)勘查工作進(jìn)行中，使用到最多的方法就是地球物理測井法，該方法的具體使用流程如下：堅持物探工作的原則，要在施工過程中將該原則與地質(zhì)勘查工作有效的聯(lián)合在一起，根據(jù)前期測量的結(jié)果來掌握測量地區(qū)的一些基本數(shù)據(jù)信息；經(jīng)過上述處理后，工作人員還需要掌握該勘查地區(qū)的成礦特征、規(guī)律、物性資料等，同時還要在施工開始之前確定該地址結(jié)構(gòu)的含水層結(jié)構(gòu)模型。

2 地球物理測井在水文地質(zhì)勘查中的具體應(yīng)用

2.1 基本應(yīng)用原理

從當(dāng)前階段水文地質(zhì)工作的開展情況來看，地球物理測井法在水文地質(zhì)勘查工作中的實際效果已經(jīng)得到了社會各界廣泛的認(rèn)同，能夠?qū)ΦV區(qū)內(nèi)的地下水質(zhì)量、地層結(jié)構(gòu)等進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確的分析介紹，從實際應(yīng)用情況來看，地球物理測井技術(shù)的基本原理如下。

（1）確定含水層。水文地質(zhì)勘查工作開展中，首先需要做的工作就是含水層的確定，確定含水層和隔水層就是整個工作的起點，在工作開展中要對兩者之間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)的分析，為后期水文地質(zhì)勘查工作的進(jìn)行奠定理論基礎(chǔ)。在含水層與隔水層確定之后，就需要對含水層的實際含水量等相關(guān)信息進(jìn)行測量，這時所使用到的測量方法就是超聲波法和井液電阻率測量法。

（2）地下水礦化度測量。在對地下水的礦化度進(jìn)行測量的時候，主要使用的測量方法是自然電位測井法，該方法在測量過程中主要是通過自然電位測井曲線的異常值來求取地層水的電阻率，通過異常值與電阻率之間反比例的關(guān)系來反映出地下水的礦化程度。該方法在實際應(yīng)用中需要注意地層電阻率與地下水的礦化程度之間也成反比例關(guān)系，所以也可以使用石油測井方法來對地下水的礦化程度進(jìn)行測量。

（3）勘查巖溶水。在對巖溶水進(jìn)行勘查的過程中，可以通過聲波曲線反映出來的裂縫變化情況來確定裂隙的層位結(jié)構(gòu)，這里常用的測量方法叫做伽瑪測井法，如果在測量的過程中發(fā)現(xiàn)自然伽瑪曲線的幅度值較低，則說明該裂隙結(jié)構(gòu)中存在有大量的水，水的含量越高，曲線的變化程度就越大。

（4）其他測井資料的應(yīng)用。在測量的過程中，由于巖石的導(dǎo)熱性能始終小于水的導(dǎo)熱性能，所以在測量的過程中溫

度會對地下水溫度測量曲線產(chǎn)生一定的影響，針對這樣的問題，可以采用井溫測井法來避免。

2.2 資料解釋

在水文勘查資料的解釋中，多是局限于定性解釋，對水文勘查資料的解釋不夠充分明確，但是隨著地球物理測井技術(shù)的不斷發(fā)展，一些新的測井技術(shù)相繼而出，能夠滿足水文勘查工作中的所有需求，但是在這個過程中依然存在有許多問題沒有解決，例如涌水問題、地層富水性問題等。在當(dāng)前階段地球物理測井技術(shù)的解釋資料中，常見的解釋方法就是設(shè)置參數(shù)模型，通過參數(shù)模型來對所獲取的參數(shù)進(jìn)行分析，要在能夠滿足水文資料解釋需求的基礎(chǔ)上重視模型的適用性[1]。

3 地球物理測井技術(shù)數(shù)據(jù)收集

3.1 數(shù)據(jù)采集工作方法和質(zhì)量評述

（1）三分量磁測井。在使用三分量磁測井方法時，會使用到JGS智能工程測井系統(tǒng)，該系統(tǒng)在實際運行的過程中需要進(jìn)行每年的返廠檢查，各項指標(biāo)都符合相關(guān)要求之后在重新投入使用。在實際測井法運用的過程中，收集數(shù)據(jù)時采用的是下降的方式，之后在利用計算機來進(jìn)行實時的監(jiān)控，在監(jiān)控的過程中如果遇到一些監(jiān)控疑點的話，要進(jìn)行反復(fù)的觀測。

（2）水文綜合測井法。水文綜合測井技術(shù)所使用的設(shè)備為JGS智能多功能測井系統(tǒng)，該系統(tǒng)內(nèi)部的電阻率法所采用的是標(biāo)準(zhǔn)電極系，而自然電位法主要用于滲透性巖層的劃分，因此該方法主要用于隔水層的劃分。

3.2 地球物理測井?dāng)?shù)據(jù)處理及解釋

（1）三分量磁測方法指導(dǎo)找礦。使用三分量磁測法可以有效的發(fā)現(xiàn)礦井底部的盲體礦，由于在礦區(qū)礦床勘查的過程中，對地下結(jié)構(gòu)掌握的不夠充分，一些死角無法被正常的勘查出來，就使得礦區(qū)可能存在有部分的礦床沒有被發(fā)現(xiàn)，造成物產(chǎn)資源的浪費。所以，使用三分量磁測方法能夠快速的找到盲體礦。

（2）水文電測井方法推斷含水部位。含水層一般都是處于地下的強風(fēng)化巖層中，與一般的巖層相比，該巖層的點位電阻率的比值非常的低，通過對鉆孔裂隙結(jié)構(gòu)的判斷能夠達(dá)到了解含水性的目的。

4 結(jié)語

在礦區(qū)水文地質(zhì)勘查工作進(jìn)行的過程中，地球物理測井技術(shù)具有非常高的效率和較低的成本，所以該種方法得到了大范圍的使用。在現(xiàn)階段的發(fā)展中，地球物理測井技術(shù)還存在著一定的問題，有待進(jìn)一步的提升，所以在未來的發(fā)展過程中，要加大對地球物理測井技術(shù)的研究力度，為礦產(chǎn)資源的開采和利用做出貢獻(xiàn)。