摘要: 隨著水資源的日益匱乏,各國(guó)都十分重視水文地質(zhì)的探索,更好地開(kāi)發(fā)、保護(hù)和評(píng)價(jià)地下水資源。地球物理測(cè)井技術(shù)在水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用,可以獲得更多的水文鉆井位場(chǎng)信息和物理信息。目前的地球物理測(cè)井技術(shù)包括許多分支技術(shù),本文綜述了地球物理測(cè)井在水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:地球物理測(cè)井;水文地質(zhì)勘查;測(cè)井響應(yīng)特征
1、引言
地球物理測(cè)井是一種主要的水文地質(zhì)勘探方法,其主要地質(zhì)鉆探、鉆孔內(nèi)準(zhǔn)確檢測(cè)的水文地質(zhì)情況,其精度高于其他下面的地球物理勘探方法,能夠鉆孔裂隙水期的位置來(lái)確定位置和邊界面形成的準(zhǔn)確性。本文綜述了地球物理測(cè)井在水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用。
2、地球物理測(cè)井技術(shù)發(fā)展歷程
1927年,斯倫貝謝兄弟在法國(guó)油田測(cè)量了世界上第一個(gè)測(cè)井曲線,測(cè)井技術(shù)誕生和推廣。出現(xiàn)在30年代到50年代初,自然伽馬射線日志,自發(fā)電位感應(yīng)測(cè)井、密度測(cè)井和側(cè)向測(cè)井、放射性測(cè)井模擬測(cè)井技術(shù),并開(kāi)始使用單一巖性測(cè)井解釋模型和一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,測(cè)井解釋?zhuān)瑤r石物理參數(shù)計(jì)算的半定量和定量解釋。泥巖、碳酸鹽等復(fù)雜巖性?xún)?chǔ)層難以解釋。
60年代后期,開(kāi)始出現(xiàn)了巖性、電測(cè)井系列(感應(yīng)測(cè)井,深、淺側(cè)向測(cè)井、微側(cè)向測(cè)井),孔隙度測(cè)井系列(密度測(cè)井、聲波測(cè)井、中子測(cè)井,等等)和地層傾角測(cè)井技術(shù),在定量解釋的方面可以實(shí)現(xiàn)單一的復(fù)雜巖性和地層巖性、油(氣)、物理性質(zhì)的解釋?zhuān)瑫r(shí)可以實(shí)現(xiàn)傾角測(cè)井地質(zhì)分析為核心。在20世紀(jì)70年代,現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)記錄和處理數(shù)據(jù)的應(yīng)用,進(jìn)入CNC時(shí)代。研制了電磁測(cè)井、剪切波波測(cè)井和改進(jìn)的核磁共振測(cè)井技術(shù),大大提高了測(cè)量精度和精度。自20世紀(jì)90年代以來(lái),在陣列、系列化和數(shù)字化的方向發(fā)展了地下儀器,并開(kāi)發(fā)了地面測(cè)井系統(tǒng)。發(fā)射了成像測(cè)井地面采集系統(tǒng),測(cè)量了從一個(gè)日志到一個(gè)二維或三維圖像的結(jié)果。
有四種主要的成像測(cè)井儀器:電成像、聲學(xué)成像、核磁共振成像和地下光學(xué)攝影。經(jīng)過(guò)近90年的發(fā)展,地球物理測(cè)井技術(shù)已從簡(jiǎn)單單電極測(cè)量逐步演化為集成測(cè)井系列,測(cè)井方法理論、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)處理方法和應(yīng)用范圍等都取得了很大進(jìn)展。根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的特點(diǎn),將測(cè)井技術(shù)的發(fā)展分為四個(gè)時(shí)代:模擬測(cè)井、數(shù)字測(cè)井、數(shù)控測(cè)井和成像測(cè)井,這些都進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)日志記錄的時(shí)代。
3、水文地質(zhì)測(cè)井方法種類(lèi)
測(cè)井方法可以解決水文地質(zhì)問(wèn)題:(1):自然電位測(cè)井可分為地層巖性剖面、砂巖和泥巖厚度、含水層厚度、地下水鹽度和海水界面的評(píng)價(jià)。(2)完井液電阻率測(cè)井:含水層的比較,可以定性地確定含水層的部分,特別是底層含水層,可以獲得地下水滲流速度,并間接計(jì)算滲透率系數(shù)。(3)視電阻率測(cè)井:地層剖面可劃分為獲得礦化程度、巖石電阻率參數(shù)、孔隙度、含水層位置和厚度。該方法在水文地質(zhì)勘查中應(yīng)用廣泛。(4)放射性同位素測(cè)井:可用于確定滲透系數(shù)、地下水流量、水流速度、水質(zhì)色散系數(shù)、水庫(kù)滲流通道、水井的出水位置和套管破裂。(5)中子測(cè)井:用于識(shí)別含水層,劃分巖性,確定含水量和孔隙度。該方法對(duì)含水層的檢測(cè)是有效的。(6)自然伽馬測(cè)井:可分為含水層和含水層,以確定巖性,并指出地層的含沙量。該方法易于測(cè)量和有效。(7)伽馬-伽馬測(cè)井:可分類(lèi)巖性,劃分剖面,獲得孔隙度,間接計(jì)算砂巖的晶粒尺寸。(8)聲波測(cè)井:可劃分巖性和含水裂隙區(qū)域,確定巖石孔隙度和地層對(duì)比。(9)井溫測(cè)井:用于測(cè)量井的溫度梯度和進(jìn)水位置,確定含水層的頂部或底部,但可能會(huì)遺漏當(dāng)?shù)睾畬?。?0)鉆孔聲波測(cè)井:較直觀地了解井壁的裂縫、溶蝕、巖洞、層理和傾斜度,縱向連續(xù)性較好。
4、測(cè)井響應(yīng)特征和識(shí)別方法
水文地質(zhì)測(cè)井可以有效地測(cè)量水文地質(zhì)參數(shù),預(yù)測(cè)巖溶發(fā)育區(qū)、地下含水層、咸水分界部分和水文地質(zhì)參數(shù)。水文地質(zhì)測(cè)井是一種不可缺少的勘探方法。其勘探精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于物探方法。測(cè)井響應(yīng)特征和識(shí)別方法如下:(1)分水層和含水層正確的含水層和含水層,確定含水層厚度和水平,研究水文地質(zhì)勘探工作之間的關(guān)系首先需要解決問(wèn)題。
因此,泥漿的含量可以由自然伽馬測(cè)井值確定,自然伽馬測(cè)井值越大,裂縫中填入的泥越多。確定泥漿的位置有利于含水層和含水層的劃分。(3)可以通過(guò)聲曲線和自然伽馬曲線的組合來(lái)判斷巖溶水的勘探,從而判斷巖溶水的承載力。水含量的測(cè)定有利于含水層和含水層的劃分,水分含量的測(cè)定也有利于巖漿在裂縫中的位置。此外,在裂縫和巖溶發(fā)育的過(guò)程中,通過(guò)對(duì)井徑曲線的分析,可以擴(kuò)大井眼直徑,確定巖溶裂隙發(fā)育程度。(4)不同巖層的孔隙率、電阻率、密度和波阻抗存在差異。因此,鉆孔巖性剖面可根據(jù)聲波測(cè)井資料、電阻率測(cè)井、中子孔隙率和密度測(cè)井資料進(jìn)行分類(lèi)。(5)測(cè)量地下水鹽度的電阻率和地層水的成礦作用是負(fù)相關(guān)的。因此,利用測(cè)井資料對(duì)地層水的鹽度進(jìn)行了計(jì)算。通過(guò)分析自然電位測(cè)井曲線的異常值,得出地層水的電阻率,并根據(jù)二者的逆關(guān)系確定地層水鹽度。
通過(guò)這種方法,測(cè)井技術(shù)可以應(yīng)用于水文地質(zhì),減少了使用水文采樣的缺點(diǎn),因?yàn)闃颖玖啃?,精度低?/p>
5、我國(guó)水文地質(zhì)測(cè)井存在的不足
1 .工作發(fā)達(dá)國(guó)家與國(guó)內(nèi)石油開(kāi)采仍有差距。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)水文地質(zhì)勘探中使用的成像測(cè)井和核磁共振測(cè)井和測(cè)井方法較少,更好地解決水文地質(zhì)問(wèn)題,應(yīng)在水文測(cè)井水平上提出這些方法的應(yīng)用;在精細(xì)解釋方面,與油田相比,水文場(chǎng)相對(duì)落后,許多地方仍然使用正常的電阻率測(cè)井。有時(shí),為了保護(hù)含水層,他們不進(jìn)行放射性測(cè)井,如密度或中子。2.水文地質(zhì)測(cè)井資料的解釋越來(lái)越定性,定量解釋仍處于探索階段。缺乏完整的專(zhuān)業(yè)口譯軟件;在水文地質(zhì)測(cè)井資料處理和解釋方法較少的情況下,油井測(cè)井解釋方法可以解決一些水文工程問(wèn)題,但仍有一些問(wèn)題無(wú)法解決,如單位水流入、地層水、參數(shù)的確定等,如導(dǎo)流性等。
6、結(jié)語(yǔ)
地球物理測(cè)井技術(shù)在水文地質(zhì)勘探中得到了廣泛應(yīng)用,并已逐漸成為一種不可或缺的勘探工具。
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