摘要:隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步,我們越來越重視水文測井在水文地質(zhì)勘探中的作用,水文測井對于現(xiàn)實生活中具有重要的意義。本文主要介紹水文測井在水文地質(zhì)勘探中的作用的有關(guān)內(nèi)容。
關(guān)鍵詞水文測井;地質(zhì)勘探;定厚;含水層;
Abstract: With the social development and progress, more and more attention to the role of the hydrological logging in hydrogeological exploration, hydrology logging has important implications for real life. This paper describes the hydrological logging in hydrogeological exploration.
Keywords the hydrological logging; Geological Survey; will be thick; aquifer;
中圖分類號:P641.72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:
引言
水文測井主要是對含水層進(jìn)行定位、定厚。方法以自然擴(kuò)散法為主, 指示劑以食鹽為主。采用電極系為專用的井液電阻率計, 其原理與視電阻率法電極相同, 只是結(jié)構(gòu)不一樣, 電極距很小, 外加金屬殼屏蔽, 僅能反映井液的電阻率變化。
1、礦區(qū)水文地質(zhì)條件
某礦區(qū)位于呂梁背斜東麓,太岳背斜之西,屬祁呂賀山字型構(gòu)造弧形褶皺帶東翼,區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造為南北傾向東的單斜構(gòu)造。從區(qū)域儲水構(gòu)造來看,地下水是在呂梁背斜與霍州郭莊之間,整個礦區(qū)處于徑流區(qū)。本區(qū)水源井施工的目的層為中奧陶系(O2)碳酸鹽層,其上覆有石炭系、二疊系和第四系。在煤系地層發(fā)育著裂隙水,但由于受采煤的影響,煤系地層的水受到污染,水的硬度超過飲用水的要求。奧陶系界面埋深不均,在0~400m之間,最深900m。中奧陶系平均厚度為444m,據(jù)地層組合狀況,分為三組四段,其中峰峰組兩段基本不含水,上下馬家溝組各三段,為本區(qū)主要含水組段。含水巖組之隔水層為泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及石膏帶。水源井結(jié)構(gòu)。在第四紀(jì)地層下460mm護(hù)孔套管,用來防止松散的填充土和第四紀(jì)松散層影響水源井施工。為了避免煤系地層的裂隙水及采空區(qū)水污染奧灰水,必須封閉上部水,在石炭二疊系地層下入325mm套管,下部下入水泥,用來封閉煤系地層的裂隙水及采空區(qū)水污染奧灰水進(jìn)入目的層影響水質(zhì)。在奧陶系上部的峰峰組有厚層石膏,下入井管封閉,在馬家溝組下入273mm井管,在含水層下入花管,提高過水效果。
2、參數(shù)及方法
在水源井勘探初期,本區(qū)水文測井選用了煤田常規(guī)測井參數(shù):視電阻率、自然電位、自然伽瑪、后又增加了井徑、井液電阻率。由于鉆孔井徑較大,經(jīng)過試驗,自然電位在曲線上反應(yīng)不甚明顯,在清水鉆孔中,反映不十分明顯,在經(jīng)過曲線分析,其他的參數(shù)曲線完全可以滿足解釋的要求,故取消了此參數(shù)。
3、含水層的劃分
1、確定含水層和富水帶。所有的含水層都分布在巖溶、裂隙發(fā)育段,但幾百米厚的碳酸鹽巖層并不是都是含水的,巖溶、裂隙發(fā)育段只具備了富水的基本條件,往往只是其中一部分含有豐富的地下水。必須用擴(kuò)散曲線來確定巖層的含水性。如在施工柳灣LSJ- 5號水源井時,巖溶發(fā)育,但出水量只有9.6m3/h.。而在施工LSJ- 4 號水源井時,巖溶不太發(fā)育,富水性卻很強,出水量達(dá)59.4m3/h,所以,富水性不完全與巖溶發(fā)育程度成正比。
2、溶洞溶蝕裂隙的定性解釋。
(1)溶洞。溶洞在測井曲線上的反映是電阻率很低。在A0.1M電位曲線上,視電阻率值接近或等于沖洗液電阻率。自然伽瑪強度和致密巖石接近,小于4r。散射伽瑪曲線有明顯高幅值,數(shù)值大小與源強、源距有關(guān)。
(2)大溶蝕裂隙帶。在本區(qū),碳酸鹽巖層中往往有幾組裂隙交叉發(fā)育,由于長期溶蝕作用形成較大的巖溶通道網(wǎng)路,在這樣的地段,巖石機(jī)械強度較低,在鉆進(jìn)中受到破壞,這些溶隙往往連成一片,形成大小不等的溶蝕裂隙帶,它們沒有溶洞那么大的空間,測得視電阻率值實際是巖石和水的平均值,這類大溶隙帶一般視電阻率(A0.1M)值在清水鉆進(jìn)孔中小于200Ωm,它基本上在純碳酸巖鹽中,自然伽瑪幅度小于4~5r,散射伽瑪曲線上出現(xiàn)大的峰值,實際井徑比名義井徑擴(kuò)大100~250mm。
(3)小溶隙帶。在致密碳酸鹽巖層中發(fā)育的一組或幾組小溶隙,一般在鉆進(jìn)中沒有明顯的反映,因為溶隙不大,反映在測井曲線上和上述兩種情況不同,并且溶隙產(chǎn)狀不同時,曲線的形狀也不一樣。在小電極距視電阻率曲線上,因探測范圍內(nèi)主要是致密碳酸鹽巖石,絕對值比較大,當(dāng)溶隙在巖層中部,溶隙處電阻率值只是在高阻背景值上有所降低,形成某一個高電阻峰值上的凹陷式鋸齒狀。如果它在巖層界面附近,僅僅使高阻峰值上升或下降斜率發(fā)生變化。自然伽瑪強度和致密巖石一樣,一般低于4伽瑪。因井徑儀機(jī)械結(jié)構(gòu)限制,在溶隙位置測得井徑曲線略有增大,成細(xì)齒狀,一般擴(kuò)大值小于100mm。散射伽瑪曲線比井徑曲線好,尤其在小口徑孔中采用小源距測量時更是如此。致密灰?guī)r中單獨存在的寬為幾毫米到十幾毫米的小溶隙在1:200 測井曲線上難以查清,但這條裂隙如果是孔中主要出水處,就會引起擴(kuò)散曲線的明顯變化,曾遇到過一個鉆孔在散射伽瑪、視電阻率曲線都沒有明顯差異,但擴(kuò)散曲線反映明顯,經(jīng)井下電視查證有一幾厘米的出水孔洞。
4、碳酸鹽巖層中溶洞溶隙帶的定厚
在定性確定碳酸鹽巖層中溶洞、溶隙帶后,可利用視電阻率各種方法、散射伽瑪、井徑曲線確定頂?shù)捉缑嫔疃龋ǘê瘢。各種曲線分層特征點位置可以通過實驗孔工作確定。為了獲得劃分溶洞、溶隙帶精度,我們采用:(1)將測井成果與巖心鑒定資料對比。在定性方面:大部分和巖心鑒定能對比,少數(shù)孔全能對比。定厚方面,一般測井確定溶隙帶比巖心鑒定溶隙總和要厚,其原因是巖心采取率不足和鑒定人員及測井解釋人員的人為因素。(2)利用各種測井曲線定厚,相互比較求得分層誤差。用1:200曲線定厚時的誤差:大口徑(大于325mm)鉆孔中分層誤差比小口徑(小于127mm)鉆孔大。當(dāng)采用1:50曲線,可以提高分層精度。對混合碳酸鹽巖層進(jìn)行水文測井,可采用視電阻率、自然伽瑪、散射伽瑪、井徑、擴(kuò)散測井等方法,一般測井方法主要了解巖石的性質(zhì),即了解巖石是否具有儲水條件。有了儲水空間不一定有流動的地下水,因此必須進(jìn)行專門水文測井,結(jié)合簡易水文資料,才能劃分出碳酸鹽巖層中的含水層。
結(jié)束語
由此可知, 水文測井可以評價和檢查鉆探工程的質(zhì)量。在水文地質(zhì)勘探過程中, 只有各工種互相配合, 緊密協(xié)作, 才能提高效率, 發(fā)揮水文測井的更大作用。
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