地球物理测井在水文地质勘察中的应用

刘燕兵

摘 要： 水资源是生产生活必不可少的资源，全球范围内的各个国家都给予了水资源勘察工作以高度的重视，使得水文地质勘察工作中出现了很多先进技术。基于此，笔者对地理物理测井技术进行了全面的分析，首先介绍了水文地质勘察过程中，地球物理测井的应用范围，然后结合毕节地区威宁县阳光大道居民自建房项目配套基础设施工程的水文地质勘察工作作为研究实例，进一步分析地球物理测井技术的应用，以期为勘察人员应用地球物理测井技术提供帮助。

关键词： 地球物理测井；水文地质勘察

前言：相关研究表明，我国是世界上严重缺水的国家之一，水资源的短缺不仅会对人们的生活造成不利影响，还会阻碍我国国民经济的发展。尤其是我国西部地区，水资源尤为稀缺，因为该地区的水资源较深，难以进行勘察和开发。目前常用的水文地质勘察方法就是根据水文地质具备的物理特性，应用地球物理测井技术发现水资源。该技术能够有效勘察出地下水的分布状况及其质量，在水文地质勘察工作中发挥着重要的作用。

1.地球物理测井在水文地质勘察中的应用分析

勘察人员在应用地球物理测井技术进行水文地质勘察时，主要涉及到以下几个方面：

第一，含水层以及隔水层的划分，对于地球测井技术来说，含水层以及隔水层的划分是第一个步骤。在具体的划分过程中，勘察人员首先要明确含水层以及隔水层的位置和厚度，并明确两者之间的关系。通常来说，勘察人员可以通过中子测井或者井液电阻率测井等多种方法明确含水层与隔水层之间的关系。在某些特殊的地质水文条件下，上述方法还可以明确含水层的位置和厚度。因为和普通围岩相比，含水层的密度和电阻率偏小，使得含水层的划分较为容易。

第二，裂隙的判断与水泥含量的测定。在应用地球物理测井技术时，裂隙也会因为密度和电阻率偏小的特性，较为容易地被检测出来。通常来说，水文地质中的裂隙会将泥质作为填充物，泥质的含量会受随着时间的推移而增加，使得伽马测井的数值随之增加。

第三，地下水矿化度的测量。一般来说，当地下水矿化度增加时，其电阻率会随之降低。因此，有研究学者提出使用石油测井数据进行地下水矿化度的检测，该方法主要是通过自然电位测井曲线值中存在的异常状况，得出地下水的电阻率，并应用电阻率和矿化度的线性关系得出地下水矿化度的数值。但是在实际的应用过程中，因为这种测量方法能够获得的样本比较少，所以测量的精度相对较低，存在一定的误差。

第四，岩溶水的勘察。在进行水文地质勘察的过程中，裂隙的层位能够通过声波曲线体现。如果勘察人员在分析自然伽马曲线时，发现曲线的幅值相对较低，就表明该溶洞具备一定的富水性。与此同时，在岩溶与裂隙的发育部位有存在井陉扩大现象，所以勘察人员可以通过井陉曲线了解裂隙和岩溶的发育状况。

第五，划分钻孔地层的岩性。在水文地质勘察中，不同的岩石在密度、孔隙度和密度等多项参数方面有所差异。因此，勘察人员可以根据不同岩石的参数差异，选择合适的地球物理测井方法进行地层岩性的划分。比如，电阻率测井方法、声波测井方法、密度测井方法等。

第六，流量测井方法。在水文地质勘察过程中，流量测井方法是在多层混合井的基础上研发的地球物理测井技术。因为含水层的水位各不相同，所以当多个含水层受到钻孔的揭穿之后，会引起富水性的差异。也就是说，高水位的含水层会将水分输送到低水位，以此形成混合静水位。在这一过程中，高水位会不断进行出水操作，低水位会不断进行吸水操作，使得地下水在钻孔中做垂向运动。流量测井方法主要根据不同含水层的吸水量以及含水量实现水文地质勘察，以此得出含水层所在的位置以及相应的厚度参数。

第七，井温测井。井温测井方法可以准确地体现出低温梯度变化，还能够提爱才能地下水以及井液在钻孔的过程中，对周围水文地质造成的影响。因为和演示相比，水的导热性能更好，所以地下水的温度会导致低温梯度降低，从而使井温曲线变化幅度增大。因此，勘察人员可以通过井温曲线明确含水层以及隔水层的位置。如果对水文地质采取多孔井温测量，勘察人员可以明确地下水的径流方向[1]。

2.地球物理测井在水文地质勘察中的应用实例

本文将毕节地区威宁县阳光大道居民自建房项目配套基础设施工程的水文地质勘察过程作为应用实例，分析地球物理测井技术的应用。在这一水文地质勘察过程中，主要的勘察区域为毕节地区威宁县。勘察地区的地层属于第四系松散堆积层，岩性主要包括砂类以及黏土类这两种。砂类地层属于含水层，具备良好的透水性能，地层的空隙也比较大；黏土类地层的孔隙相对较小，也不具备透水性能，主要发挥隔水层的作用。

勘察人员主要应用地球物理测井中的自然伽马曲线、自然电位曲线和视电阻率曲线开展勘察工作。其中，自然伽马曲线主要用于划分含水层以及隔水层；视电阻率曲线主要用于咸淡水界面的划分；自然电位曲线主要用于地下水矿化度的检测。勘察人员通过地球物理测井技术将毕节地区威宁县阳光大道居民自建房项目配套基础设施工程的水文地质状况勘察完成之后，對测井成果进行了钻孔取样以及抽水试验验证，验证的结果显示，地球物理测井技术的勘察结果较为准确，试样中含有含水层、隔水层以及咸淡水层[2]。

结论：综上所述，地球物理测井技术在水文地质勘察中的应用较为广泛，具备显著的优势。通过本文的分析可知，地球物理测井技术可以用于含水层、隔水层与地层岩性的划分，还能够进行地下水矿化度的测量，可以为勘察人员了解水文地质状况提供便利，提高水文地质勘察的精度，开发更多的水资源。希望本文的分析可以为相关研究提供参考。

参考文献

[1]茹婷.地球物理测井在水文地质勘查中的应用综述[J].内蒙古煤炭经济，2017（Z1）：40-41+43.

[2]朱首峰，盛君，何泰健.地球物理测井在南通地区水文地质调查中的应用[J].上海国土资源，2016，37（03）：89-91.