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        如何利用物探測井方法判定含水層

        2021-07-12 07:20:50
        科技視界 2021年12期
        關鍵詞:水層含水層測井

        陳 競

        (河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院,河南 鄭州450018)

        0 引言

        我國西北地區(qū)水資源缺乏,嚴重影響到人們的生產(chǎn)生活,成為地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的阻礙因素。當?shù)刭|(zhì)條件比較簡單時,可以采用密度曲線、電位曲線來判定含水層,但是由于當?shù)厍闆r比較復雜,所以要采用物探測井方法,可以滿足實際所需。加強對勘測方法的研究,不斷引入新技術,改善實際效果,獲取更多水資源。

        1 含水層

        含水層有著豐富的水資源,具有流動性,又被稱之為透水層。在開展地質(zhì)探測煤層工作中,要分析所在地區(qū)的水質(zhì)水文條件,主要目的是了解地質(zhì)條件的具體情況,包括地下水位、巖層分布等參數(shù),作為后期工作進行的參考條件。一般情況下,為了保證地質(zhì)勘探的質(zhì)量,需要由專業(yè)人員來負責,明確整個區(qū)域水層的情況,例如,繪畫測井曲線,可以計算鉆孔中泥漿的總消耗數(shù)量,更加的具體。含水層根據(jù)結構的不同可以分為三種:一是位于溶洞地區(qū)的;二是在破損巖層的含水層;三是一些砂層和砂礫的孔隙水層[1]。

        通過不同類型含水層比較,其中孔隙類含水層具有較多的含水數(shù)量,孔隙也比較大,泥的含量較少,具有透水性強的特點。因為孔隙類含水層滲透性較強,對于沒有滲透性的巖層而言,是不會出現(xiàn)分帶現(xiàn)象的。當所測水層比泥漿溶液礦化程度大時,自然電位曲線是負相關關系,說明出現(xiàn)了異常生。如果所測水層比泥漿溶液礦化程度小時,自然電位曲線就是正相關關系,根據(jù)這一特性,可以對含水層類型做出準確的判斷[2]。

        2 含水層判定的重要意義

        我國很多地區(qū)都存在水資源缺乏問題,為了保證獲取更多水資源,對含水層判定是關鍵所在。從目前情況來看,測井方法比較多,實際應用中可以取得良好成效。物探測井方法優(yōu)勢明顯,一方面可以準確判定地質(zhì)層中的含水量,全面了解實際情況,為后期水資源開發(fā)提供支持。另一方面提升物探測井方法應用水平,大大改善了測井效果,由于先進技術的引入,促進測井工作朝著現(xiàn)代化方向前進。含水層判定是水資源開發(fā)的第一步,所以要引起足夠重視,傳統(tǒng)測井方法只適用于地質(zhì)條件比較簡單的地區(qū),但是很多地區(qū)地質(zhì)條件比較復雜,增加了測井工作的難度,所以要創(chuàng)新測井方法,發(fā)揮出物探測井法的作用,確保取得良好成效。

        3 物探測井方法

        當?shù)刭|(zhì)條件比較簡單時,不同物體之間物理性質(zhì)不會有太大的差異,可以用曲線的方法來判定含水層,非常的方便、快速。但是在遇到地質(zhì)條件復雜地區(qū)時,由于物體之間差異性較大,再加上對所在地區(qū)相關情況不了解,采用曲線方法是不可行的,要用不同含水層的分帶現(xiàn)象和滲透特性進行分類[3]。

        3.1 擴散法

        在對水層鉆孔操作完成后,要沖洗水層井壁,主要目的是將泥餅洗掉,地下水就會進入鉆孔中。在鉆孔進入地下水過程中,會發(fā)生離子擴散現(xiàn)象,要求井液要比水層的濃度高,需要進行鹽化處理,受到離子擴散的影響,鹽業(yè)濃度會有所下降,使得整體電阻率發(fā)生變化。為了保證擴散法應用的效果,需要在規(guī)定條件下開展,不僅要將泥餅徹底洗掉,而且清水鹽化之后來替代泥漿。井液的鹽濃度越高時,電阻率會越低,隨著擴散現(xiàn)象的發(fā)生,鹽濃度會變小,同時電阻率會變大,基于相互之間存在的關系,有效運用探管,通過測量繪制出時間-電阻率曲線,達到對不同含水層劃分的目的。

        3.2 微電極系法

        當?shù)貙铀饶酀{溶液礦化程度低時,會使得過渡帶電阻率升高。運用含水層的電阻率存在分帶現(xiàn)象來劃分含水層,微電極系測量法可以對電阻率進行測定,包括沖洗帶、過渡帶等。在運用微電極系法對電阻率測量時要使用探管,發(fā)揮出專業(yè)技術設備的優(yōu)勢。微電極系法在滲透性巖層和非滲透性巖層上有著不同測量結果,當巖層孔隙率較高時,孔隙之間可以很好地連通,滲透性也比較好,最具代表性的就是砂層。砂層具有分帶,上面會有比較厚的泥餅,正差異現(xiàn)象也比較明顯。當泥漿巖受到泥漿的沖刷,會讓直徑變大,在這種情況下,探管無法碰觸到井壁,測量得到的電阻率差異為零。當沖刷作用不是很大時,有可能出現(xiàn)正差異,依據(jù)相關曲線和自然電位,對泥漿巖進行準確判斷,達到預期目的。砂紙泥漿巖具有粗糙的特點,受到這一因素影響,探管很難完全和井壁接觸,導致發(fā)生了電流分流現(xiàn)象,出現(xiàn)正負都有的曲線。致密巖層電阻率比較高,曲線幅度也較大,會形成正負相關的鋸齒曲線[4]。

        4 物探測井地質(zhì)效果

        對測井曲線和解釋成果進行分析,與鉆探對比是相一致的,對煤層的埋藏深度、厚度等進行了準確的劃分,作為地質(zhì)勘查的重要資料,對于提升勘查工作水平有很大的幫助。對鉆孔的巖性剖面進行分析,明確地層層位,確保鉆孔巖性劃分工作的順利開展,實現(xiàn)預期目標。劃分地層界面的依據(jù)是地層頂?shù)装迩€形態(tài)特征,合理劃分位置,和鉆探確定的大層面相一致。對比所有的鉆孔測井曲線,實現(xiàn)對斷層的準確劃分[5]。

        5 物探測井法判定含水層的實施策略

        5.1 做好準備工作

        含水層判定活動一般在野外開展,所以會面臨各種各樣的問題,為了減少對正常工作的影響,需要提前做好準備工作,這是非常重要的。首先要開展實地調(diào)查,了解地理位置、自然環(huán)境等,這些因素對物探測井法應用會產(chǎn)生一定影響,所以要綜合考慮,制訂科學合理工作方案。準備好測井需要的專業(yè)技術設備,并進行全面檢查,避免過程中發(fā)生故障,有助于提高測量效率。測井過程中會遇到突發(fā)情況,為了有效應對,要進行科學預測,并制定應急機制,保證妥善解決遇到問題,消除不利因素影響,為測井質(zhì)量提供可靠保障。

        5.2 選用專業(yè)團隊

        物探測井法判定含水層要由專業(yè)團隊來負責,工作人員要熟悉物探測井法,并正確使用技術設備。在工作正式開展之前,技術人員要和當?shù)厝诉M行交流,因為他們在當?shù)厣钶^長時間,對地質(zhì)情況比較了解,作為重要參考資料。技術人員工作中要加強協(xié)作,保證信息傳遞、共享,隨時掌握情況。工作人員是測井的主體,除了具備專業(yè)水平外,還要有良好職業(yè)素養(yǎng),工作中要認真負責,對于出現(xiàn)問題及時處理,不能忽視任何一個小的問題,否則會影響最終結果的準確性。

        5.3 提升工作規(guī)范性

        運用物探測井法判定含水層時,工作人員必須要嚴格按照規(guī)范去執(zhí)行,避免人為因素的影響。根據(jù)實際情況建立起一套完善制度體系,為測井工作開展提供參考依據(jù),不斷提升測量水平,收集到最全面、準確的數(shù)據(jù)信息。在實際工作中要善于總結經(jīng)驗,不斷優(yōu)化方法,保證可以發(fā)揮出更大的作用。完善測井工作機制,提升人員綜合能力,配備專業(yè)儀器設備,為測井工作開展提供可靠的保障[6]。

        6 結語

        綜上所述,本文對物探測井法用于含水層判定進行了探討,具有重要現(xiàn)實意義,希望可以為實際工作開展提供指導。在運用物探測井法時,要結合地質(zhì)條件來科學選擇,保證測井的效率和質(zhì)量。未來我國水資源開發(fā)會面臨更加復雜的問題,所以要樹立起創(chuàng)新意識,不斷創(chuàng)新工作方法,滿足地區(qū)水資源所需,促進經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展。

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