如何利用物探測井方法判定含水層

陳 競

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 鄭州450018）

0 引言

我國西北地區(qū)水資源缺乏，嚴重影響到人們的生產(chǎn)生活，成為地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的阻礙因素。當?shù)刭|(zhì)條件比較簡單時，可以采用密度曲線、電位曲線來判定含水層，但是由于當?shù)厍闆r比較復雜，所以要采用物探測井方法，可以滿足實際所需。加強對勘測方法的研究，不斷引入新技術(shù)，改善實際效果，獲取更多水資源。

1 含水層

含水層有著豐富的水資源，具有流動性，又被稱之為透水層。在開展地質(zhì)探測煤層工作中，要分析所在地區(qū)的水質(zhì)水文條件，主要目的是了解地質(zhì)條件的具體情況，包括地下水位、巖層分布等參數(shù)，作為后期工作進行的參考條件。一般情況下，為了保證地質(zhì)勘探的質(zhì)量，需要由專業(yè)人員來負責，明確整個區(qū)域水層的情況，例如，繪畫測井曲線，可以計算鉆孔中泥漿的總消耗數(shù)量，更加的具體。含水層根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可以分為三種：一是位于溶洞地區(qū)的；二是在破損巖層的含水層；三是一些砂層和砂礫的孔隙水層[1]。

通過不同類型含水層比較，其中孔隙類含水層具有較多的含水數(shù)量，孔隙也比較大，泥的含量較少，具有透水性強的特點。因為孔隙類含水層滲透性較強，對于沒有滲透性的巖層而言，是不會出現(xiàn)分帶現(xiàn)象的。當所測水層比泥漿溶液礦化程度大時，自然電位曲線是負相關(guān)關(guān)系，說明出現(xiàn)了異常生。如果所測水層比泥漿溶液礦化程度小時，自然電位曲線就是正相關(guān)關(guān)系，根據(jù)這一特性，可以對含水層類型做出準確的判斷[2]。

2 含水層判定的重要意義

我國很多地區(qū)都存在水資源缺乏問題，為了保證獲取更多水資源，對含水層判定是關(guān)鍵所在。從目前情況來看，測井方法比較多，實際應用中可以取得良好成效。物探測井方法優(yōu)勢明顯，一方面可以準確判定地質(zhì)層中的含水量，全面了解實際情況，為后期水資源開發(fā)提供支持。另一方面提升物探測井方法應用水平，大大改善了測井效果，由于先進技術(shù)的引入，促進測井工作朝著現(xiàn)代化方向前進。含水層判定是水資源開發(fā)的第一步，所以要引起足夠重視，傳統(tǒng)測井方法只適用于地質(zhì)條件比較簡單的地區(qū)，但是很多地區(qū)地質(zhì)條件比較復雜，增加了測井工作的難度，所以要創(chuàng)新測井方法，發(fā)揮出物探測井法的作用，確保取得良好成效。

3 物探測井方法

當?shù)刭|(zhì)條件比較簡單時，不同物體之間物理性質(zhì)不會有太大的差異，可以用曲線的方法來判定含水層，非常的方便、快速。但是在遇到地質(zhì)條件復雜地區(qū)時，由于物體之間差異性較大，再加上對所在地區(qū)相關(guān)情況不了解，采用曲線方法是不可行的，要用不同含水層的分帶現(xiàn)象和滲透特性進行分類[3]。

3.1 擴散法

在對水層鉆孔操作完成后，要沖洗水層井壁，主要目的是將泥餅洗掉，地下水就會進入鉆孔中。在鉆孔進入地下水過程中，會發(fā)生離子擴散現(xiàn)象，要求井液要比水層的濃度高，需要進行鹽化處理，受到離子擴散的影響，鹽業(yè)濃度會有所下降，使得整體電阻率發(fā)生變化。為了保證擴散法應用的效果，需要在規(guī)定條件下開展，不僅要將泥餅徹底洗掉，而且清水鹽化之后來替代泥漿。井液的鹽濃度越高時，電阻率會越低，隨著擴散現(xiàn)象的發(fā)生，鹽濃度會變小，同時電阻率會變大，基于相互之間存在的關(guān)系，有效運用探管，通過測量繪制出時間-電阻率曲線，達到對不同含水層劃分的目的。

3.2 微電極系法

當?shù)貙铀饶酀{溶液礦化程度低時，會使得過渡帶電阻率升高。運用含水層的電阻率存在分帶現(xiàn)象來劃分含水層，微電極系測量法可以對電阻率進行測定，包括沖洗帶、過渡帶等。在運用微電極系法對電阻率測量時要使用探管，發(fā)揮出專業(yè)技術(shù)設備的優(yōu)勢。微電極系法在滲透性巖層和非滲透性巖層上有著不同測量結(jié)果，當巖層孔隙率較高時，孔隙之間可以很好地連通，滲透性也比較好，最具代表性的就是砂層。砂層具有分帶，上面會有比較厚的泥餅，正差異現(xiàn)象也比較明顯。當泥漿巖受到泥漿的沖刷，會讓直徑變大，在這種情況下，探管無法碰觸到井壁，測量得到的電阻率差異為零。當沖刷作用不是很大時，有可能出現(xiàn)正差異，依據(jù)相關(guān)曲線和自然電位，對泥漿巖進行準確判斷，達到預期目的。砂紙泥漿巖具有粗糙的特點，受到這一因素影響，探管很難完全和井壁接觸，導致發(fā)生了電流分流現(xiàn)象，出現(xiàn)正負都有的曲線。致密巖層電阻率比較高，曲線幅度也較大，會形成正負相關(guān)的鋸齒曲線[4]。

4 物探測井地質(zhì)效果

對測井曲線和解釋成果進行分析，與鉆探對比是相一致的，對煤層的埋藏深度、厚度等進行了準確的劃分，作為地質(zhì)勘查的重要資料，對于提升勘查工作水平有很大的幫助。對鉆孔的巖性剖面進行分析，明確地層層位，確保鉆孔巖性劃分工作的順利開展，實現(xiàn)預期目標。劃分地層界面的依據(jù)是地層頂?shù)装迩€形態(tài)特征，合理劃分位置，和鉆探確定的大層面相一致。對比所有的鉆孔測井曲線，實現(xiàn)對斷層的準確劃分[5]。

5 物探測井法判定含水層的實施策略

5.1 做好準備工作

含水層判定活動一般在野外開展，所以會面臨各種各樣的問題，為了減少對正常工作的影響，需要提前做好準備工作，這是非常重要的。首先要開展實地調(diào)查，了解地理位置、自然環(huán)境等，這些因素對物探測井法應用會產(chǎn)生一定影響，所以要綜合考慮，制訂科學合理工作方案。準備好測井需要的專業(yè)技術(shù)設備，并進行全面檢查，避免過程中發(fā)生故障，有助于提高測量效率。測井過程中會遇到突發(fā)情況，為了有效應對，要進行科學預測，并制定應急機制，保證妥善解決遇到問題，消除不利因素影響，為測井質(zhì)量提供可靠保障。

5.2 選用專業(yè)團隊

物探測井法判定含水層要由專業(yè)團隊來負責，工作人員要熟悉物探測井法，并正確使用技術(shù)設備。在工作正式開展之前，技術(shù)人員要和當?shù)厝诉M行交流，因為他們在當?shù)厣钶^長時間，對地質(zhì)情況比較了解，作為重要參考資料。技術(shù)人員工作中要加強協(xié)作，保證信息傳遞、共享，隨時掌握情況。工作人員是測井的主體，除了具備專業(yè)水平外，還要有良好職業(yè)素養(yǎng)，工作中要認真負責，對于出現(xiàn)問題及時處理，不能忽視任何一個小的問題，否則會影響最終結(jié)果的準確性。

5.3 提升工作規(guī)范性

運用物探測井法判定含水層時，工作人員必須要嚴格按照規(guī)范去執(zhí)行，避免人為因素的影響。根據(jù)實際情況建立起一套完善制度體系，為測井工作開展提供參考依據(jù)，不斷提升測量水平，收集到最全面、準確的數(shù)據(jù)信息。在實際工作中要善于總結(jié)經(jīng)驗，不斷優(yōu)化方法，保證可以發(fā)揮出更大的作用。完善測井工作機制，提升人員綜合能力，配備專業(yè)儀器設備，為測井工作開展提供可靠的保障[6]。

6 結(jié)語

綜上所述，本文對物探測井法用于含水層判定進行了探討，具有重要現(xiàn)實意義，希望可以為實際工作開展提供指導。在運用物探測井法時，要結(jié)合地質(zhì)條件來科學選擇，保證測井的效率和質(zhì)量。未來我國水資源開發(fā)會面臨更加復雜的問題，所以要樹立起創(chuàng)新意識，不斷創(chuàng)新工作方法，滿足地區(qū)水資源所需，促進經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展。