地球物理测井技术对矿区水文地质勘查中的应用

张 强，李星江

（1.吉林大学地球科学学院，吉林 长春 130061,2.青海省第五地质矿产勘查院，青海 西宁 810099）

水文地质勘查工作是我国现代化建设中的重点内容之一，做好水文地质勘查的质量控制工作，能够在一定程度上推动我国现代化建设项目的开展，提升现代化建设的质量。从现阶段地球物理测井技术的应用来看，该技术能够有效的满足水文地质勘查工作的质量需求，使得水文地质勘查工作的准确度得到大大的提升，有着非常高的实际应用价值。在实际工作开展中，对工作人员也有着非常高的要求，要能够正确的认识到地球物理测井技术应用的特点与相关要求，在技术应用的时候可以根据现场的施工情况来对该技术进行适当的改进，提升水文勘查工作的质量。

1 地球物理测井方法简介

1.1 地球物理测井方法原理

地球物理测井技术又称为物探测井技术，在岩性分层地质结构勘查中使用的比较多，主要是对地质结构中的含水参数进行详细的分析。如果在对常规含水层进行测量的时候，出现无芯钻进时就需要使用到地球物理测井技术。下面对地球物理测井技术的应用形式和具体内容进行详细的分析。①普通电阻率测井。②井液电阻率测井。③自然电位测井。④声波测井。除了上述的几种应用形式之外，还存在有多种技术形式，不同的技术手段所能够测量的数据信息是不同的，所以在地球水文地质勘查工作开展中，要根据工程的实际需求选择恰当的技术手段。

1.2 数据采集流程简介

在水文地质勘查工作进行中，使用到最多的方法就是地球物理测井法，该方法的具体使用流程如下：坚持物探工作的原则，要在施工过程中将该原则与地质勘查工作有效的联合在一起，根据前期测量的结果来掌握测量地区的一些基本数据信息；经过上述处理后，工作人员还需要掌握该勘查地区的成矿特征、规律、物性资料等，同时还要在施工开始之前确定该地址结构的含水层结构模型。

2 地球物理测井在水文地质勘查中的具体应用

2.1 基本应用原理

从当前阶段水文地质工作的开展情况来看，地球物理测井法在水文地质勘查工作中的实际效果已经得到了社会各界广泛的认同，能够对矿区内的地下水质量、地层结构等进行详细准确的分析介绍，从实际应用情况来看，地球物理测井技术的基本原理如下。

（1）确定含水层。水文地质勘查工作开展中，首先需要做的工作就是含水层的确定，确定含水层和隔水层就是整个工作的起点，在工作开展中要对两者之间的关系进行详细的分析，为后期水文地质勘查工作的进行奠定理论基础。在含水层与隔水层确定之后，就需要对含水层的实际含水量等相关信息进行测量，这时所使用到的测量方法就是超声波法和井液电阻率测量法。

（2）地下水矿化度测量。在对地下水的矿化度进行测量的时候，主要使用的测量方法是自然电位测井法，该方法在测量过程中主要是通过自然电位测井曲线的异常值来求取地层水的电阻率，通过异常值与电阻率之间反比例的关系来反映出地下水的矿化程度。该方法在实际应用中需要注意地层电阻率与地下水的矿化程度之间也成反比例关系，所以也可以使用石油测井方法来对地下水的矿化程度进行测量。

（3）勘查岩溶水。在对岩溶水进行勘查的过程中，可以通过声波曲线反映出来的裂缝变化情况来确定裂隙的层位结构，这里常用的测量方法叫做伽玛测井法，如果在测量的过程中发现自然伽玛曲线的幅度值较低，则说明该裂隙结构中存在有大量的水，水的含量越高，曲线的变化程度就越大。

（4）其他测井资料的应用。在测量的过程中，由于岩石的导热性能始终小于水的导热性能，所以在测量的过程中温

度会对地下水温度测量曲线产生一定的影响，针对这样的问题，可以采用井温测井法来避免。

2.2 资料解释

在水文勘查资料的解释中，多是局限于定性解释，对水文勘查资料的解释不够充分明确，但是随着地球物理测井技术的不断发展，一些新的测井技术相继而出，能够满足水文勘查工作中的所有需求，但是在这个过程中依然存在有许多问题没有解决，例如涌水问题、地层富水性问题等。在当前阶段地球物理测井技术的解释资料中，常见的解释方法就是设置参数模型，通过参数模型来对所获取的参数进行分析，要在能够满足水文资料解释需求的基础上重视模型的适用性[1]。

3 地球物理测井技术数据收集

3.1 数据采集工作方法和质量评述

（1）三分量磁测井。在使用三分量磁测井方法时，会使用到JGS智能工程测井系统，该系统在实际运行的过程中需要进行每年的返厂检查，各项指标都符合相关要求之后在重新投入使用。在实际测井法运用的过程中，收集数据时采用的是下降的方式，之后在利用计算机来进行实时的监控，在监控的过程中如果遇到一些监控疑点的话，要进行反复的观测。

（2）水文综合测井法。水文综合测井技术所使用的设备为JGS智能多功能测井系统，该系统内部的电阻率法所采用的是标准电极系，而自然电位法主要用于渗透性岩层的划分，因此该方法主要用于隔水层的划分。

3.2 地球物理测井数据处理及解释

（1）三分量磁测方法指导找矿。使用三分量磁测法可以有效的发现矿井底部的盲体矿，由于在矿区矿床勘查的过程中，对地下结构掌握的不够充分，一些死角无法被正常的勘查出来，就使得矿区可能存在有部分的矿床没有被发现，造成物产资源的浪费。所以，使用三分量磁测方法能够快速的找到盲体矿。

（2）水文电测井方法推断含水部位。含水层一般都是处于地下的强风化岩层中，与一般的岩层相比，该岩层的点位电阻率的比值非常的低，通过对钻孔裂隙结构的判断能够达到了解含水性的目的。

4 结语

在矿区水文地质勘查工作进行的过程中，地球物理测井技术具有非常高的效率和较低的成本，所以该种方法得到了大范围的使用。在现阶段的发展中，地球物理测井技术还存在着一定的问题，有待进一步的提升，所以在未来的发展过程中，要加大对地球物理测井技术的研究力度，为矿产资源的开采和利用做出贡献。