水文地质

如何利用地球物理测井方法确定含水层和测定水文地质参数

  许多地球物理测井方法都可配合钻探取芯和水文地质观测资料,用于钻孔剖面的岩性分层,判断含水层(带)、岩溶发育带和咸淡水分界面位置(深度)及确定水文地质参数等。当采用无芯钻进钻进取芯不足时,物探测井更是不可缺少的探测手段。物探测井地质一水文地质解释精度,远比前述的地面物探方法为高。对确定钻孔中的岩层分界面和出水裂隙段位置的可靠性和精度,有时甚至比钻探取芯还高。
 
  目前,水文地质钻探中常用的测井方法有五类:
 
  (1)电法测井,包括:①普通视电阻率测井,②井液电阻率测井,③自然电位测井;
 
  (2)放射性测井,包括:①伽玛一伽玛测井,②中子测井,③放射性同位素测井;
 
  (3)声波测井;
 
  (4)热测井;
 
  (5)流速测井。
 
  各种测井方法相互配合,可以提供更多、更可靠的地质水文地质信息,可使水文地质钻孔发挥更大的勘查效益。
 
  上述许多物探测井法,除完成井地质剖面的测量任务外,皆可测出(或粗略地测定出)含水层的水文地质参数和岩石的工程力学性质,也可解决某些水井工程的特殊问题(如井径、井斜等)。主要测井方法所解决的水文地质问题:
 
  (1)普通视电阻率测井:除划分钻孔地层剖面外,主要用于确定含水层的位置及厚度,测定岩石电阻率参数和岩石孔隙度;
 
  (2)井液电阻率测井:其中的扩散法,能可靠的确定钻孔中含水层(出水段)的位置和厚度,比较含水层的富水性,求地下水的渗透速度和间接计算渗透系数;
 
  (3)自然电位测井:可确定地下水的矿化度和咸淡水界面,估计地层的含泥量;
 
  (4)伽玛一伽玛测井:可按密度区分岩性、划分剖面,确定含水层和岩石的孔隙度;
 
  (5)中子测井:用于划分岩性,查明含水层,确定孔隙度和测定含水量;
 
  (6)放射性同位素测井:同位素示踪法是目前测定地下水流向、流速、渗透系数和水动力弥散系数的主要方法,还可用于确定井内出水和套管破裂位置,检查井管外封堵质量和寻找水库(坝下)渗漏通道;
 
  (7)声波测井:主要用于测定岩石的孔隙度,也用于划分岩性,作地层对比,划分含水破裂带等;
 
  (8)热测井:测地温梯度,测定井内进(漏)水位置。
 
  此外,还有流速(流量)测井,实质上它属于水文法测井,而非地球物理方法。此法能直接测量出钻孔中各个含水层(或含水段)的厚度、流速和出水量,并能计算出各含水层(段)的渗透系数,确定钻孔中各个含水层之间的补排关系,还可检查钻孔止水效果和确定过滤器有效长度。我国冶金部武汉勘察研究院生产的RM-2型地下水流速仪,可测流速范围为0.2—80cm/s。