刍议地球物理测井在水文地质勘察中的应用
2016-08-23傅伟进
■傅伟进
（核工业湖州工程勘察院浙江湖州313000）
刍议地球物理测井在水文地质勘察中的应用
■傅伟进
（核工业湖州工程勘察院浙江湖州313000）
水文地质勘察对于了解地下水的分布，正确的利用水资源以及做好地下水资源的保护工作具有重要意义。地球物理测井方法属于常用的一种地质勘察方法，在水文地质勘察中占有重要地位。本文主要探讨的是地球物理测井在水文地质勘察中的应用，全文展开论述中主要从常用水文地质测井方法以及地球物理测井在水文地质勘察中的应用进行分析。
地球物理测井 水文地质勘查 应用分析
水文地质勘察属于现代工程建设中重要的一个方面，通过对地下水资源的勘察，为工程建设提供重要参考，同时也能为地下水资源的开发保护提供依据。地球物理测井相对于其它地质勘查方法，在勘察的精度方面更加准确。本文主要结合相关资料就地球物理测井在水文地质勘察中的应用分析如下：
1 常用水文地质测井方法
随着水文地质测井技术方法的不断应用与发展，当前可用于水文地质测井方法也是越来越多。在水文地质测井过程中常用的方法主要有井温测井、井径测井、声波测井、放射性测井、速度流量测井、水位计测井、电法测井等，在这些测井方法中放射性测井中又包括了放射性同位素测井、伽马一伽马测井、中子测井、自然伽马测井等。而在电法测井中又包含了视电阻率法、井液电阻率测井、自然电位测井等。在实际的地下含水层、主要水文地质参数、岩石、工程力学性质等测定中，以上这些方法均可发挥重要作用，特别是在工程建设过程中对于井斜、井径问题的处理发挥了关键性的作用。
2 地球物理测井在水文地质勘察中的应用分析
地球物理测井在实际的水文地质勘察中有着广泛的应用，下面对主要应用分析如下：
2.1地下水矿化度的测量
地下水的矿化度检测对于水资源的评价发挥着重要意义，当然在实际的水文地质勘测中根据地下水用途的不同，对地下水的矿化度进行测量，通过矿化度测量可判断水源用于饮用、工业用水或者农业用水是否满足要求。早期的地下水矿化度测量主要是在一定的区域内选择水样，然后根据选择的水样在室内对水的矿化度进行测量。这种测量方法相对复杂。随着研究的深入，地层水的矿化程度与地层电阻率之间存在一定关系，在此研究基础上，有学者指出可以通过石油测井树立完成地下水矿化度的测量，通过自然电位测井曲线图中的异常值计算出地下水层的电阻率，之后根据电阻率和地下水矿化度的关系计算出矿化度。常见岩石的电阻率入表1所示。从表中可以看出不同的岩石类型在电阻率之间存在着明显的差异。
表1 常见岩石电阻率比较
2.2有效区分隔水层和含水层
在水文地质勘察中一个重要的研究方向就是正确的区分隔水层和含水层，了解含水层的位置以及实际厚度，在隔水层以及含水层的区分方面可采用的方法较多，比如：中子测井、声波测井、井液电阻率测井等。这些地球物理测井方法经过实际应用显示出了一定的优势，对于含水层的具体位置以及厚度均有较为准确地判断[1]。
2.3岩溶水的勘察
岩溶水术贮存在溶洞中或者是可溶性岩层中的地下水，岩溶水水量较为丰富，但是水量分布不均，这种水源是一种较好的水源，但是在工程建设过程中，岩溶水很容易发生大量涌水，不利于工程建设。对于存在岩溶水的区域，采用地球物理测井过程中在裂隙的位置会发生声波曲线的变化，因此采用地球物理测井中的自然伽马曲线图就可以判断出该区域是否存在有岩溶水，同时对于岩溶水岩溶的发育状况可以采用井径曲线判断分析，在曲线图中井径扩大的区域则是岩溶发育的位置。
2.4裂缝以及水泥质含量的测定
地球物理测井过程中如果该区域内有裂缝，则在检测过程中会表现出异常表现，比如电阻率变小、声波时差变大、密度降低等。在初步分析出存在裂缝后可进一步通过自然伽马测井对裂缝中的水泥质含量实施测定，采用自然伽马测井值越大，表明裂缝中水泥质含量越多。
2.5流量测井技术应用
流量测井是水文地质勘察中使用较早的技术，在具体的应用过程中主要以流量测井仪，通过钻孔抽水，对不同钻孔位置的水流速度进行测量，经过流量分析确定出含水层的位置、渗透系数、厚度以及导水系数等参数。对于含水层较多的区域，采用流量测井技术与早期采用的分层抽水计算参数的方法相比较，有着明显的优势，流量测井技术可通过一次性抽水完成多个分水层主要参数的计算，具有方便、快捷、准确率高、节约成本的优点。
3 实例分析
以井温测井技术在地热开采中的应用为例进行分析，在某地热井温测井过程中，采用的仪器为井温测流体电阻率组合探头，型号为W422，采用连续测量方法完成该地区地热水温随着深度变化的相关规律，经过测量，井底的水温达到了60.47℃。结合当地的部分水文地质资料，该区域内在地面以下18m范围内均属于恒温带，温度为15.2℃，在掌握相关资料的基础上对该区域内的地热梯度进行计算[2]。具体的公式为：
在上式中，G表示的是地温梯度，（℃/100m），T表示的是井底水温，（℃），T0表示的是恒温带温度，（℃），H表示的是测温深度，（m），H0表示的是恒温带深度，（m）
在本次研究中T=60.47℃，T0=15.2℃，H=42m，H0=18，经各项数据代入上式后，最后可得G=1.89℃/100m，也就是该区域内的地温梯度wie1.89℃/m。
4 结束语
地球物理测井为水文地质提供了多种勘察方法，同时也为相关水文地质勘察提供了重要参考。在实际地质勘察中有着广泛的应用。当然在实际应用中还需要结合当地的实际情况选择最佳的地球物理测井方法。
[1]冀卫平,宋雪,闫丹丹等.分析地球物理测井在水文地质勘察中的应用 [J].门窗, 2013(06).
[2]牛艳东,白婷婷.地球物理测井在水文地质勘察中的应用综述 [J].中国管理信息化,2015(10).
P624[文献码]B
1000-405X（2016）-7-188-1
