如何利用物探测井方法判定含水层

陈 竞

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院，河南 郑州450018）

0 引言

我国西北地区水资源缺乏，严重影响到人们的生产生活，成为地区经济发展的阻碍因素。当地质条件比较简单时，可以采用密度曲线、电位曲线来判定含水层，但是由于当地情况比较复杂，所以要采用物探测井方法，可以满足实际所需。加强对勘测方法的研究，不断引入新技术，改善实际效果，获取更多水资源。

1 含水层

含水层有着丰富的水资源，具有流动性，又被称之为透水层。在开展地质探测煤层工作中，要分析所在地区的水质水文条件，主要目的是了解地质条件的具体情况，包括地下水位、岩层分布等参数，作为后期工作进行的参考条件。一般情况下，为了保证地质勘探的质量，需要由专业人员来负责，明确整个区域水层的情况，例如，绘画测井曲线，可以计算钻孔中泥浆的总消耗数量，更加的具体。含水层根据结构的不同可以分为三种：一是位于溶洞地区的；二是在破损岩层的含水层；三是一些砂层和砂砾的孔隙水层[1]。

通过不同类型含水层比较，其中孔隙类含水层具有较多的含水数量，孔隙也比较大，泥的含量较少，具有透水性强的特点。因为孔隙类含水层渗透性较强，对于没有渗透性的岩层而言，是不会出现分带现象的。当所测水层比泥浆溶液矿化程度大时，自然电位曲线是负相关关系，说明出现了异常生。如果所测水层比泥浆溶液矿化程度小时，自然电位曲线就是正相关关系，根据这一特性，可以对含水层类型做出准确的判断[2]。

2 含水层判定的重要意义

我国很多地区都存在水资源缺乏问题，为了保证获取更多水资源，对含水层判定是关键所在。从目前情况来看，测井方法比较多，实际应用中可以取得良好成效。物探测井方法优势明显，一方面可以准确判定地质层中的含水量，全面了解实际情况，为后期水资源开发提供支持。另一方面提升物探测井方法应用水平，大大改善了测井效果，由于先进技术的引入，促进测井工作朝着现代化方向前进。含水层判定是水资源开发的第一步，所以要引起足够重视，传统测井方法只适用于地质条件比较简单的地区，但是很多地区地质条件比较复杂，增加了测井工作的难度，所以要创新测井方法，发挥出物探测井法的作用，确保取得良好成效。

3 物探测井方法

当地质条件比较简单时，不同物体之间物理性质不会有太大的差异，可以用曲线的方法来判定含水层，非常的方便、快速。但是在遇到地质条件复杂地区时，由于物体之间差异性较大，再加上对所在地区相关情况不了解，采用曲线方法是不可行的，要用不同含水层的分带现象和渗透特性进行分类[3]。

3.1 扩散法

在对水层钻孔操作完成后，要冲洗水层井壁，主要目的是将泥饼洗掉，地下水就会进入钻孔中。在钻孔进入地下水过程中，会发生离子扩散现象，要求井液要比水层的浓度高，需要进行盐化处理，受到离子扩散的影响，盐业浓度会有所下降，使得整体电阻率发生变化。为了保证扩散法应用的效果，需要在规定条件下开展，不仅要将泥饼彻底洗掉，而且清水盐化之后来替代泥浆。井液的盐浓度越高时，电阻率会越低，随着扩散现象的发生，盐浓度会变小，同时电阻率会变大，基于相互之间存在的关系，有效运用探管，通过测量绘制出时间-电阻率曲线，达到对不同含水层划分的目的。

3.2 微电极系法

当地层水比泥浆溶液矿化程度低时，会使得过渡带电阻率升高。运用含水层的电阻率存在分带现象来划分含水层，微电极系测量法可以对电阻率进行测定，包括冲洗带、过渡带等。在运用微电极系法对电阻率测量时要使用探管，发挥出专业技术设备的优势。微电极系法在渗透性岩层和非渗透性岩层上有着不同测量结果，当岩层孔隙率较高时，孔隙之间可以很好地连通，渗透性也比较好，最具代表性的就是砂层。砂层具有分带，上面会有比较厚的泥饼，正差异现象也比较明显。当泥浆岩受到泥浆的冲刷，会让直径变大，在这种情况下，探管无法碰触到井壁，测量得到的电阻率差异为零。当冲刷作用不是很大时，有可能出现正差异，依据相关曲线和自然电位，对泥浆岩进行准确判断，达到预期目的。砂纸泥浆岩具有粗糙的特点，受到这一因素影响，探管很难完全和井壁接触，导致发生了电流分流现象，出现正负都有的曲线。致密岩层电阻率比较高，曲线幅度也较大，会形成正负相关的锯齿曲线[4]。

4 物探测井地质效果

对测井曲线和解释成果进行分析，与钻探对比是相一致的，对煤层的埋藏深度、厚度等进行了准确的划分，作为地质勘查的重要资料，对于提升勘查工作水平有很大的帮助。对钻孔的岩性剖面进行分析，明确地层层位，确保钻孔岩性划分工作的顺利开展，实现预期目标。划分地层界面的依据是地层顶底板曲线形态特征，合理划分位置，和钻探确定的大层面相一致。对比所有的钻孔测井曲线，实现对断层的准确划分[5]。

5 物探测井法判定含水层的实施策略

5.1 做好准备工作

含水层判定活动一般在野外开展，所以会面临各种各样的问题，为了减少对正常工作的影响，需要提前做好准备工作，这是非常重要的。首先要开展实地调查，了解地理位置、自然环境等，这些因素对物探测井法应用会产生一定影响，所以要综合考虑，制订科学合理工作方案。准备好测井需要的专业技术设备，并进行全面检查，避免过程中发生故障，有助于提高测量效率。测井过程中会遇到突发情况，为了有效应对，要进行科学预测，并制定应急机制，保证妥善解决遇到问题，消除不利因素影响，为测井质量提供可靠保障。

5.2 选用专业团队

物探测井法判定含水层要由专业团队来负责，工作人员要熟悉物探测井法，并正确使用技术设备。在工作正式开展之前，技术人员要和当地人进行交流，因为他们在当地生活较长时间，对地质情况比较了解，作为重要参考资料。技术人员工作中要加强协作，保证信息传递、共享，随时掌握情况。工作人员是测井的主体，除了具备专业水平外，还要有良好职业素养，工作中要认真负责，对于出现问题及时处理，不能忽视任何一个小的问题，否则会影响最终结果的准确性。

5.3 提升工作规范性

运用物探测井法判定含水层时，工作人员必须要严格按照规范去执行，避免人为因素的影响。根据实际情况建立起一套完善制度体系，为测井工作开展提供参考依据，不断提升测量水平，收集到最全面、准确的数据信息。在实际工作中要善于总结经验，不断优化方法，保证可以发挥出更大的作用。完善测井工作机制，提升人员综合能力，配备专业仪器设备，为测井工作开展提供可靠的保障[6]。

6 结语

综上所述，本文对物探测井法用于含水层判定进行了探讨，具有重要现实意义，希望可以为实际工作开展提供指导。在运用物探测井法时，要结合地质条件来科学选择，保证测井的效率和质量。未来我国水资源开发会面临更加复杂的问题，所以要树立起创新意识，不断创新工作方法，满足地区水资源所需，促进经济稳定发展。