水文地質(zhì)

如何利用地球物理測井方法確定含水層和測定水文地質(zhì)參數(shù)

  許多地球物理測井方法都可配合鉆探取芯和水文地質(zhì)觀測資料,用于鉆孔剖面的巖性分層,判斷含水層(帶)、巖溶發(fā)育帶和咸淡水分界面位置(深度)及確定水文地質(zhì)參數(shù)等。當(dāng)采用無芯鉆進(jìn)鉆進(jìn)取芯不足時,物探測井更是不可缺少的探測手段。物探測井地質(zhì)一水文地質(zhì)解釋精度,遠(yuǎn)比前述的地面物探方法為高。對確定鉆孔中的巖層分界面和出水裂隙段位置的可靠性和精度,有時甚至比鉆探取芯還高。
 
  目前,水文地質(zhì)鉆探中常用的測井方法有五類:
 
  (1)電法測井,包括:①普通視電阻率測井,②井液電阻率測井,③自然電位測井;
 
  (2)放射性測井,包括:①伽瑪一伽瑪測井,②中子測井,③放射性同位素測井;
 
  (3)聲波測井;
 
  (4)熱測井;
 
  (5)流速測井。
 
  各種測井方法相互配合,可以提供更多、更可靠的地質(zhì)水文地質(zhì)信息,可使水文地質(zhì)鉆孔發(fā)揮更大的勘查效益。
 
  上述許多物探測井法,除完成井地質(zhì)剖面的測量任務(wù)外,皆可測出(或粗略地測定出)含水層的水文地質(zhì)參數(shù)和巖石的工程力學(xué)性質(zhì),也可解決某些水井工程的特殊問題(如井徑、井斜等)。主要測井方法所解決的水文地質(zhì)問題:
 
  (1)普通視電阻率測井:除劃分鉆孔地層剖面外,主要用于確定含水層的位置及厚度,測定巖石電阻率參數(shù)和巖石孔隙度;
 
  (2)井液電阻率測井:其中的擴(kuò)散法,能可靠的確定鉆孔中含水層(出水段)的位置和厚度,比較含水層的富水性,求地下水的滲透速度和間接計(jì)算滲透系數(shù);
 
  (3)自然電位測井:可確定地下水的礦化度和咸淡水界面,估計(jì)地層的含泥量;
 
  (4)伽瑪一伽瑪測井:可按密度區(qū)分巖性、劃分剖面,確定含水層和巖石的孔隙度;
 
  (5)中子測井:用于劃分巖性,查明含水層,確定孔隙度和測定含水量;
 
  (6)放射性同位素測井:同位素示蹤法是目前測定地下水流向、流速、滲透系數(shù)和水動力彌散系數(shù)的主要方法,還可用于確定井內(nèi)出水和套管破裂位置,檢查井管外封堵質(zhì)量和尋找水庫(壩下)滲漏通道;
 
  (7)聲波測井:主要用于測定巖石的孔隙度,也用于劃分巖性,作地層對比,劃分含水破裂帶等;
 
  (8)熱測井:測地溫梯度,測定井內(nèi)進(jìn)(漏)水位置。
 
  此外,還有流速(流量)測井,實(shí)質(zhì)上它屬于水文法測井,而非地球物理方法。此法能直接測量出鉆孔中各個含水層(或含水段)的厚度、流速和出水量,并能計(jì)算出各含水層(段)的滲透系數(shù),確定鉆孔中各個含水層之間的補(bǔ)排關(guān)系,還可檢查鉆孔止水效果和確定過濾器有效長度。我國冶金部武漢勘察研究院生產(chǎn)的RM-2型地下水流速儀,可測流速范圍為0.2—80cm/s。