水文地质勘察中地球物理测井的应用之研究

作者：师宏伟

来源：《中国房地产业》 2017年第16期

【摘要】水资源是当前比较缺乏的资源，全世界各个国家都希望拥有更多的水资源，因此纷纷采取水资源勘察工作。在水文地质勘察工作当中开始广泛利用地球物理测井，主要是因为地区物理测井可以获得丰富水文地质位厂和物性信息，具有丰富的测量方式，并且仍在不断的改革。本文主要针对水文地质勘察中地球物理测井的应用进行论述，对于现骨干的论述提供理论基础。

【关键词】水文地质勘察；地球物理测井；应用

在当前的地球上水资源属于一种短缺的资源，很多国家都面临着缺水的状况。我国因为水资源短缺的情况已经影响到我国经济的发展。我国西部地区水资源非常短缺，地下水资源储藏的非常深，勘察和开发工作都非常难，我国常用的水文地质勘察方法包括坑探、物探、钻探等，地球物理测井就是其中一种类型，本文主要研究了水文地质勘察中地球物理测井的应用，促进我国水文地质勘察更好的发展。

1、地球物理测井的应用原理

1.1隔水层和含水层的划分

水文地质勘察工作首先需要划分含水层和隔水层，将其厚度和层位进行确定，研究含水层和隔水层的联系。以下就是划分隔水层和哈水层的测井方式：中子测井和井液电阻率测井以及声波测井等等，可以将含水层的位置和含水层的厚度进行确定。含水层的电阻率通常都小于围岩，其孔隙度和密度都是比较小，因为这些无形的差异，可以更加容易划分含水层。

1.2测量地下水矿化度

如果地层水矿化读比较高，那么其底层电阻率值就会比较低。以石油测井数据为基础，对于地层水矿化度进行计算，主要是针对自然电位测井曲线异常值，将地层水的电阻率取出来，利用电层水的电阻率和矿化度的反比为基础，从而将地层水的矿化度进行计算。利用这种方式可以在水文地质勘探当中利用水文地质，利用水文取样方式进行有效的变革。但是这种方式的样点比较少，这样就会降低矿化度的预测精度。

1.3判断裂隙判断和泥质含量裂缝在在测井相应方面其电阻率比较小，声

波时差却比较大，密度也盘底，如果存在裂缝，那么在裂缝当中就会出现越来越多的泥质，在这个过程中加大伽玛测井值。

通过声波曲线可以将裂缝的层位直接反应出来，若果在溶洞当中包含很多水，那么就会降低伽玛曲线幅值，这样可以对于其富水性进行判断。裂缝和岩溶在实际发育的地方可以扩大其井陉，在这个阶段利用井陉曲线可以对于岩溶裂缝的发育程度进行有效的判断。

1.4划分钻孔地层岩性

演示的种类在密度、波阻抗、电阻率等各个方面的差异上都会存在一定的差异 ，以这些差异为及长度，可以进行有效的划分。停保场情况悬疑综合演示的电阻率测井、密度测井等资料，使钻孔的延性剖面得到有效的划分。

1.5勘察岩溶水

裂隙的层位主要理应声波曲线进行表示，如果自然伽马无线的幅值比价低，那么溶洞当中就会出现一些水，可以判断其富水性。利用井径曲线，判断岩溶裂隙的发育程度，裂隙和岩溶在实际发育的位置，可以扩大其井径。

1.6应用其他的测井资料

1水位计测井：其基本原理就是将静水压力进行充分理应，计算水位的高程。当前我国水位自动化检测系统通常都是利用码盘，利用这种设备维修起来非常便利，使用也比较方便，价格是比较低廉的，气候环境和水质对其产生的影响比较小。

2井温测井：其中的资料可以将地温梯度的变化实时的反映出来，将钻孔中的井液和地下水的综合影响进行总结。演示导热性小于水的导热性，地下水水温度影响到地温梯度，使其逐渐变小，井温曲线也由此变陡。对于井温曲线进行分析，会这样可以对于隔水层和含水层位置进行了解，并且将井水的平面变化规律进行总结，对于地下水的径流方向进行判断。不同的含水层其水温也是不同的，导致上下围岩的岩问和含水层水温产生一定程度的差异。

3流量测井：利用多层混合井流理论，通常都是利用流量测井的方式，换算横向井径和吹响流速，使其变成流量，将每个含水层的吸水量和吹水量得到，使含水量的厚度和位置更加明确。

有关于水文地质测井的资料解释通常都是定性解释，可以实现定量解释，涉及到比较少的专业软件数量。当前一些水温工程可以利用石油测井解释方法，但是很难解决导水系数和地层富水性等各种参数。在实际测井当中包括各种物性参数，在测井解释的过程中，通常利用非线性反演的方法，可以获得良好的效果。当前的测井通常就是模糊识别、分形、神经网络等。当前利用各种解释模型，流入空隙读解释模、渗透系数解释模型等，在使用过程中需要结合各种地质条件科学合理的进行修改，还要符合当地的 地质情况。

2、水文地质测井的主要种类

水文地质测井的方法包括：电法测井、放射性测井、声波测井、井温测井等。其中涉及到的电法测井可以分成自然电法测井和井液电阻率测井以及视电阻率法。而放射性测井可以分成放射性同位素测井和自然伽马测井等。我国比较常用的水文地质测井方法包括自然电位测井、视电阻率测井、声波测井等等。

近些年国外开始理应电磁感应测井、高精度流量测井、井下雷达测量等，美国子啊水文勘察类浅井中还开始利用便携式测井系统，但是在我国应用的比较少。以下就是测井方法可以解决的水文地质问题：

1自然电位测井：将井剖面的地层岩性进行划分，对于 =砂岩和岩泥厚度进行计算，对于其水层位进行判断，对于地下水的矿化度和咸淡水界面进行评估。

2井液电阻率测井：针对具备含水层的富水性，可以将其含水层确定下来，尤其是底层含水层，将水的渗透速度进行获取，并且将渗透系数进行计算。

3视电阻率测井：可以将地层剖面进行划分，从中获得精准的矿化度，对岩石电阻率参数和孔隙度的位置和厚度进行测量。这种方法得到广泛的应用，通常是在水文地质的勘探当中进行利用。

4放射性同位素测井：可以对于渗透系数和地下水流向等各种系数进行测定，，明确水库的渗漏通道，明确境内出水的具体位置，并且找出套管具体破裂的位置。

5中子测井：在含水层的查明当中进行利用，可以将岩层进行划分，明确含水量和孔隙度，利用中子测井可以有效的探测含水层。

6自然伽马测井：可以将含水层和隔水层等进行话费呢，从而认识岩性、指示地层泥质含量进行确定。自然伽马测井的测量方式比较简单，并且可以产生良好的效果，因此利用的频率比较大。

（7）井温测井：可以测量低温梯度，对于井内出水的位置进行确定，从而明确含水层的底部界面或者底部界面，但是在利用的过程中，可能将局部含水层漏掉。

（8）速度流量测井：将钻孔中各个含水层的厚度和流速以及出水量进行测量，将含水层的渗透系数进行计算，可以将含水层的补排关系进行确定，对于钻孔的止水效果进行检查，明确利用的过滤器的厂区，但是这种方法无法实现定量解释，可能会将弱含水层漏掉。

3、物探方法的主要种类

3.1 高密度电阻率法

当前很多因素都会影响到岩石电阻率，例如颗粒结构和矿物成分以及含水量等等，在统一个岩石当中含水量对于电阻率的数值发挥着决定作用。利用电阻率的物探方式对于水文实际情况进行有效的勘探，测量含水层电阻率和空间分布规律，对于含水层的分布情况进行明确，也会了解其实际储水条件，从而可以实现间接找水。

3.2 激发极化法

利用已知流脉冲供入到地质体当中，如果电流没有发生变化，随着时间不但增加，那么电机测量的地位差就会趋于稳定。将供电电流断开之后，达到一定的数值之后，减缓衰减的速度。在充电和放电的情况下会产生附加建厂的情况也就是所谓的激发极化效应。

结语：

对于地质环境比较复杂的情况，并没有万能的方式，需要结合具体的工作要求和地质条件，可以选择一种方法，也可以组合集中方法，使成果的解译程度得到提高，使地球物理勘探工作更加精确。在水文地质工作当红只能怪物探发挥着非常重要的作用，也具备一定的优势，但是仍旧具备一定的不足，需要加大开发力度，促进地下水勘察更加广泛的利用物探方式，进入到更好的发展阶段。

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