刍议水文物探测井的干扰问题

王杰

摘 要：通常在水文物探测过程中，常常会用物探方式处理一些水文地质弊端。在探测的大部分方面，例如勘测钻孔中透水层（包括水层）的深浅度、薄厚度、透水层之间的供给关系，供给量套管封闭止水是不是好的，含水层的地温，地层的水流速度快慢等方面，物探方式具备速度快、实用、准确率高的好处。所以，在应用方面，文中所说方式在对探测要求较高的煤田地质探测中运用的比较多。該文尝试对水文物探测井的一些困难，作粗显的简介。以利于在阐释水文物探结果的过程中靠近现实。

关键词：电缆；扩散法；指示剂

1 测井电缆对测量结果的干扰

使用扩散法、注入法、井温法和其他方式定额阐释含水层水文地质的缺陷时，测井电缆带来的扰乱应该商酌。否则，形成很大的差错，也可以在这个孔的各个段曲线当间，也可以在相邻孔之间找不到可以说明的规则，或者让阐释的规律格格不入。以下会仔细讨论：

1.1电缆对注入法的影响

注入法是指在孔中人工做的盐水注入或者是色水术之后，从地面上把水引入到孔中，让指示柱在孔中位置发生变化，再注水水量稳定的状况下，依据钻孔的孔径和测量得到的指示柱在孔中的挪动的速度，用来算出孔中各个段的湧水量。

注水量大的时候干扰会变小，注水量小的话干扰会变大。所以，根据这一规律，我们在进行注水时应该等到电缆不动，维持住水（或者抽出水）水量不变。然后，勘测水位（在盐水柱没有消失之前的勘测）。

1.2电缆对扩散法的影响

用扩散的方法测量含水层的深浅程度和厚薄程度，只要有不同的地方，通常可以阐释为含水层。这种情况在大部分的状况下都是合适的。如果要算出层间水的流速大小，还有很多的困难。运算含水层扩散速度快慢的公式依据层水间的流动速度对井液的冲淡快慢来算出地下水的快慢速度。但是没有思考电缆对勘测数值造成的问题。

由上可知，即使含水层的水不是自己流进孔内而冲淡井液，由于电缆体积的影响所造成的人为抽水和注水，使井液被冲淡，也可以在第一条曲线测完以后，紧接着测第二条井液浓度变化曲线时显示出第二条曲线的浓度比第一条测得的浓度要低--些。前面假定地下水是在不扩散的情况下进行的。实际上，含水层的水是必然要冲淡井液的，两条测量曲线之间总是有一定的时间间隔，也为地层水冲淡井液创造了条件。因此当钻井内含水层位置较深，电缆在井内上升、下降越大时，第一条曲线测完后，不需等也可以测到井液浓度明显差异的ρk曲线。由于在所测的曲线数值中，电缆升降体积变化加速井液的冲淡速度因素和含水层水的自然流速是无关的。因此用水文物探测井数据计算出的含水层水的自然速度都大于水文地质抽水测出的水。

上面我们假设含水层各处的透水性相同，进出水量也相同，但实际上是不大相同的。一般情况下，含水层的上部与下部；受电缆“抽水”“注水”的影响大。抽水时，从含水层抽出的水可以超过含水层的最顶端界面，进入到非含水层的层位内。同理因电缆下放形成的注水也将能使非含水层的水往下平移一段距离，压进含水层中去。这样反复交换，就造成了含水层的顶部界面不清楚。这种现象在受浓度差、重力影响小的光电比色测井曲线中比较易看出来【1】。

电缆对水文物探测井的防干扰办法有：

1）减小测量井的直径

2）减少提高电缆的距离

3）缩小电缆在井中的上下移动的次数

4）在测量结果内清除因为电缆因素带来的干扰。

2 指示剂浓度对测量结果的干扰

如果钻孔中含水层的透水性好的话，再注入盐水柱，那盐化全部孔来进行扩散勘测的时候，经常会发生孔中的液面降低。这是因为注入的盐水破坏了钻孔中水位与地层水两者的平衡，在通常情况下，因为盐水比含水层的水的含量要多，水在盐水中占比更大，两者相遇会因自身密度的差异而形成不同的水层。

盐孔盐化之后，水位变低，就会让盐化的水进入到含水层内，总体上来讲，井液含盐量越大，水位变低的也就会越多，挤压近含水层的盐水也会更多。假如地下水的流速相比较而言小，而钻孔含水层内让较多浓度大的盐水灌满。因为含水层的水主动扩散，让井液的浓度缩小，就表现不出来含水层的层厚和深浅的程度，这是一定要注意的。

因为盐水的比例大过大，会导致重力过大进而使得盐水会往下沉，所以在含水层的最顶端面处井液浓度淡化会变得更慢，让不同寻常的界面迫使压入含水层中。该层面直观的表现，是盐水重力下沉的扰乱的原因。通常一般光电测井曲线色化之后的第一二条曲线受到电缆的干扰较小。PK曲线反映含水层的顶部界面较清楚，若和电阻率曲线、光电曲线配合阐释，则准确性也是较高的，但底部界面则会由于盐水重力下沉的关系使曲线界面往下随时间增长而下移。长时间的观察测量界面稳定后的位置，就能够发现下层含水层的位置。

假设我们依据图一中曲线的表现，就可能会得出上层含水层在这一处是补给下层含水层。该种算法的平均补给量是不对的。由图一反映出，可以明确这两个含水层是没有补给关系的。p曲线表现出来是补给关系，是盐水比例大于井液比例的扰乱结果影响的。

测井曲线的顶端界面，逐渐向上移动变化，是因为电缆仪器让含水层中冲淡了往上带动的原因。若在工作的时候能够选择适当的指示剂，而且尽量减少矿化前后井液的浓度差和防止干扰，也可以探测到较好的水文地质效果。

3 下井仪器对测量结果的干扰

光电比色测井仪于井液电阻率测井仪输出与井液色化和盐化浓度存在的关系，通常下都是非线性的。假设我们让非线性关系比作线性关系，也产生不小的误差。所以解决这种问题的办法就是用色化或者是盐化，碱化等方式，变化井液浓度的物质。

3.1屏障问题

井液电阻率测定仪各电极之间的距离都小于10毫米，排列的方法也各式各样，目的是减少或消除井壁围岩对测量结果的干扰。此外，在电极系外面加上一个低阻或高阻的屏障。但有时，仪器的屏蔽仍不好，在记录第一条曲线时就出现了异常的位置和该孔的视电阻率曲线相似。检验仪器屏蔽是否良好，可用高阻和低阻两种方法。即将仪器先放在一一个大缸中，对清水进行ρ测量，记下其数值，然后将仪器套上胶皮管，测量并记录p值，再将胶管取下，套上铁管，测量PK。若测量的三个数值相同，就说明仪器的屏障作用或电极系排列是良好的。若三组数值之间误差较大，则应采取措施减小干扰。

3.2电极接地电阻的影响

测试井液电阻率的时候，接地电阻伴随井液盐化浓度的变化而变，是不能忽视的。所以应该选择比较大的线路电阻的测程来记录，减少干扰。

3.3供电电流变化的干扰。

若有扰乱，只要有记录，也容易消除。但是对于光电测井仪的光源来分析，电流的改变并不是一定相同的，受到外界影响如电磁波动过大、电压不稳定时也会发生偏移，进而导致结果产生误差。伴随着光源电流的不断变大，输出值的增长率会变缓慢。所以光电测井需要对光源灯电流选择判断，对光源电流的稳定值的标准是很高的。

4 结束语

伴随着经济的高速发展，逐渐增高的需求越来越需要我们提高水文物探测井的效率水平。通过本文的讨论，我们了解到，水文物探测井用物探方式来测量将会更加具有实用性，但是会受测井电缆对注入法和扩散发的影响，以及指示剂浓度与下井仪器造成的影响，为了能够更好的提高水文物探测井的香水，我们提出了一些防干扰的方法。随着科学技术的进步，水文物的地质探测对于精度、准确度的要求也越来越高，本文通过对水文物探测可能面临的问题的研究，并提出较为可行的方法，以期可以作为参考，能够帮助其他人避免一些文中提出的问题。

参考文献

[1]任履兆.预测含水砂层给水度单井涌水量的测井模型及应用效果[A].中国勘探地球物理联合会、美国勘探地球物理学家协会.勘探地球物理北京（89）国际讨论会论文摘要集[C].中国勘探地球物理联合会、美国勘探地球物理学家协会：中国地球物理学会，1989：1.

[2]刘萍丽.新21号泉动水位前兆异常特征的简述[J].内陆地震，2011（02）.

[3]王斌，潘建国，尹路，谭开俊，黄玉.基于双重孔隙结构的测井解释模型及应用[J].岩性油气藏，2013（04）：68-72.