水文测井在水文地质勘探中的作用研究

我国是一个水资源短缺的国家，水资源非常宝贵且重要，无论是百姓的日常生活，还是工农业的正常生产，都离不开水资源的有效供给。 另外，水也是地质环境的一部分，是地下矿产资源开采中各种水患问题的根源，因此，对水文地质的勘测也是地质勘测中不可回避的问题。 为了趋利避害，确保水资源的保护和合理开发利用，促进矿产资源开采中各种水患问题的防范与解决，我们在地质勘探中必须要加强对水文地质的勘测，综合运用各种水文测井技术，以彻底摸清区域水文地质情况。 水文测井是研究地下水特点的各种物探方法的统称， 水文测井可以帮助地质勘探人员掌握区域内含水层、隔水层的深度、厚度等情况，估算涌水量，研究地下水的流速、方向和地层水的矿化度等，从而为地下水资源的保护开发和水患防治提供科学的依据。 随着社会的发展，水文地质勘探的作用越发突出，社会对于水文地质勘探的要求也是越来越高，因此，我们应当加强水文测井技术应用，以不断提高水文地质勘探水平。

一、水文测井的主要概念水文地质勘探是为了查明区域水文地质条件，而运用各种勘测手段进行的水文地质工作。 是在通过普查方式初步了解地下水的分布储藏情况后，出于地下水资源开发利用和水患防治等目的而对区域水文地质情况进行的进一步勘探，如出于区域农业生产灌溉和地下矿产开采等目的而进行的区域水文地质勘探。 水文地质勘探的方法有很多，包括遥感技术、地面物探和水文测井等，其中水文测井在水文地质勘探的适用性和直观性方面具有一定的优势。

 1.水文测井的主要任务。 水文测井的任务主要有以下方水文测井在水文地质勘探中的作用研究

摘要：水文测井是指在钻孔中运用各种测井仪器研究地下水特点的各种物探方法的总称，它是地质勘探中的重要内容。 无论是地下水资源的探查以及合理利用，还是地下矿产资源开采中的水患防治工作，都需要事先进行科学严密的水文地质勘探，因而水文测井的重要性也是不言而喻的。 尤其是近年来水资源短缺问题的日益严峻和井下水文地质灾害的频发，水文测井在水文地质勘测中的重要作用更是引起了地质勘探工作者的广泛重视。 本文主要对水文地质勘探中水文测井的作用进行了探讨。

关键词：水文测井;水文地质勘探;应用研究 中图分类号：U469 文献标识码：A 作者单位：中国煤炭地质总局一二九勘探队　2017 年第 8 期面：划分含水层与隔水层,并确定其厚度和深度;确定含水层的渗透率和孔隙度，并据此估计地下含水层的涌水量，研究地下水的流动速度和方向，研究地层水的矿化度。

 2.矿区水文地质条件。 水文测井是在对区域地质情况有一个初步了解后的进一步勘测，因此在水文测井之前首先要对勘探地区的水文地质情况，如区域地层组合情况、区域储水结构、水源井结构等进行了解，从而为水文测井做好前期的准备工作，继而确定水文测井的地点、采用的方法等。

3.水文测井的参数和方法。 水文测井之前首先要根据勘探目的和需要，确定相关的测井参数，如自然电位、电阻率、井径自然伽马、声波反射速度等。 水文测井参数的选择要根据勘探区域的实际情况来确定，选择的参数只要能够用曲线反映即可。 在确定好需要的测井参数后，再据此选择相应的水文测井方法，以实现对该参数的测量。 例如，利用自然电位测井研究地层水矿化度;利用电阻率法测井划分隔水层与含水层;利用扩散法确定涌水量等。 常用的水文测井方法有电阻率法、自然电位法、充电法、同位素法、声波测井法等。 水文测井根据测井任务的不同，可单独或综合应用各类测井方法以满足水文测井任务要求，提高测井的准确性。

 4.含水层的划分。 确定富水层和含水层。 地质构造中虽然有些裂隙、岩溶发育段具备了富水的基本条件，但由于地质情况的特殊性和复杂性，符合富水基本条件的地层并不是都含有丰富的地下水，岩溶发育程度与富水性不完全成正比。为了更为准确地掌握富水带情况，就需要利用扩散法通过观察研究扩散曲线，来对岩层中的富水带和含水层进行划分和确定。

 5.溶洞溶隙带的确定。 对溶洞溶隙的厚度确定是为了对井径顶底界面深度进行确定， 并对岩石的性质有所了解，继而确定岩层内部是否具备储水条件。 从测井的曲线反映来看，溶洞的电阻率很低，自然伽马强度与致密岩石接近，小于 4r，从散射伽马曲线观察有明显的高幅值，其数值大小与源距、源强有关。 溶隙受长期的溶蚀作用，使得该地段岩石的机械强度较低。 由于溶隙没有溶洞那么大的空间，所以其电阻值实际是水和岩水的平均值。

二、水文测井勘探的步骤及其在水文地质勘探中的实际应用

 1.水文测井勘探的步骤。 通过水文测井对含水层进行定位、定厚的过程主要有以下几步：一是利用测井资料在勘探区寻找标志层， 从测井曲线上观察标志层多为有明显物性、岩性以及曲线、层位特征的煤层;二是解释煤层厚度与深度，通过测井资料进行煤层厚度、 埋藏深度和结构情况的分析;三是通过对比测井资料与煤层分布规律建立底层层序式;四是通过对断层褶曲的研究和对测井资料的分析来确定煤层氧化煤、水分的含量。

 2.水文测井在水文地质勘探中的实际应用。

(1)解决水文地质勘探中出现的各种问题。 水文测井的各种测井方法可以较准确地实现对水文地质各项参数的测井，从而使地质勘探工作者可以利用这些测井参数资料较好地解决和解释水文地质勘探中出现的各种问题。 根据测井任务的不同和所需参数的不同，水文测井的方法也不同，如水文地质勘测中常用到的自然扩散法就是确定含水层，判断地下水流速、流量的常用方法。 扩散法是通过测量井中盐化泥浆电阻率变化和研究其扩散规律来确定水文地质情况的测井方法。 横向扩散规律可以较准确地确定含水层;纵向扩散规律则较直观地反映了含水层之间的水力关系。 当水从下向上供给且富水层处于下部，如果得出的测井曲线没有交叉等现象，比较清晰的话，则说明水在地下的渗透速度比较快。 除此以外，通过自然扩散法得出的曲线还可确定涌水量，了解地下水中的盐化情况。

(2)帮助确定钻孔深度，弥补钻孔中出现的问题。 水文测井资料除了可以较为精确地定位含水层之外，还可以帮助指导钻探工程，对钻孔深度、进度等进行合理控制，尤其是当含水层处于取芯较困难的岩石之间时，水文在这方面的作用和技术优势则更为明显。 钻孔作业中，水文测井资料可以帮助确定地下水层情况，通过对测井曲线的分析，找到并研究曲线扩散规律，据此对地下水层情况进行定性描述，并对钻孔深度进行科学的判定和指导。 当钻孔达到一定深度后，要用水文测井含水层曲线对水文情况进行再次测定和分析，当确定钻孔穿越含水层之后，可结束钻孔作业。

 3.帮助妥善处理严重的井壁受损情况。 钻孔作业中会不可避免地对井壁造成一定的破坏，继而导致井壁损坏，严重的还会出现掉块的情况，对钻孔作业造成非常大的影响，这时就需要扫孔。 如果长时间的扫孔仍不能解决问题的话，就需要暂停钻孔作业，并下井管以保护井壁，防止掉块，显然这样的处理措施是非常费时耗力的。 尤其是在深孔钻井中，无论是扫孔还是下井管，其难度和工程量都是比较大的。

通过对水文测井曲线扩散情况的观察，可确定含水层情况，确定含水层的厚度和位置，钻孔中就可以以此指导钻孔作业，判断和分析现阶段的钻孔深度是否符合使用要求，进而可以确定是否可以交付使用。

三、结语

随着地质勘探水平的不断提高，水文地质勘探的方法也越来越多，技术也越发成熟，但水文测井在水文地质勘探中的地位和作用仍是不可忽视的。 水文测井对于水文地质勘测中很多问题的解决是非常有帮助的，如对钻孔深度的控制，对钻孔止水效果和漏水情况的检查等。 我们在水文地质勘探中应不断总结经验，以求最大化发挥水文测井的作用和优势，从而不断提高地质勘探水平。

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