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摘 要:在对含水层进行判断期间,如果地质环境比较简单,可以利用电位曲线、电阻率曲线来判断。如果地质环境比较复杂,可以使用微电级对其测井,判断含水层。基于此,在本文中做出相关研究。
关键词:物探测井 方法 含水层
在社会经济水平不断提升下,水资源更为短缺,需要对其进行开发。但是,由于水质条件比较复杂,在勘测期间更为困难。所以,需要根据相关技术,对相关区域的地质条件进行研究,以保证确定出含水层。
一、含水层
寻找和开采地下水,首先要找到含水层,如果含水层的渗透性良好,有较大的给水能力,而且地下水有充沛的补给来源,则从含水层中能开采出较多的地下水,称该水层是富水的。一般情况下,在地质探测煤层工作中,要求对探测地区的水质、水文等条件以及各个情况进行深度分析,保证能够根据该条件,确定地下水位、岩石的分布情况以及埋深等。基于这些要点进行分析,保证能为日后工作提供合理依据,以促进评估工作更准确。并且,在实践中对水位地质进行探测的时候,需要利用更为专业的知识对区域内的水层进行分析。如:绘画测井曲线的利用,能够在整个钻孔中,对泥浆的总消耗量、岩性进行分析。对于含水层的结构,主要将其划分为三个类型。第一,溶洞区域,特别是喀斯特地区。第二,破损岩层以及裂隙的含水层。第三,空隙水层和砂层砂砾。基于不同情况,针对煤炭地质勘探,对空隙水层和砂层砂砾类的含水层进行分析。
基于物理性质和区域内岩层的特点,将含水层分为几个方面。
空隙类含水层,其中的含水数量多,具备的孔隙大,但含有的泥比较少,透水性较强。将其与砂层、疏松砂岩进行比较,属于碎屑类的岩层。但是,在含水层进行钻孔操作工作中,也会产生分带现象。引发不利因素的产生,主要是渗透性较强影响的。因为没有渗透性的含水层,是不能产生分带现象,同时,对含水层进行钻孔工作中,由于泥浆泵的影响,产生的地层水压力也会较小,在含水层的一侧会产生泥饼。当泥浆泵的压力增大的时候,渗透操作不断加深,也会产生分带现象。
当泥浆泵压力不大的时候,具备的渗透操作比较浅,也会产生分带。一般情况下,在泥浆溶液填充中,孔隙的渗透深度是基于侵入带决定的,具备正比关系。岩层对空隙类含水层的物理性质也不会产生较大影响,当岩层性质相同,在整个含水层中,其存在的电阻率与水的矿化程度也存在较大联系。电阻率与矿化程度具备反比关系,在空隙内含水层中,当发现泥质含量较低,其具备的幅值也较低。当离子分散或者产生吸附现象,水的矿化程度和泥浆也产生较大不同,从而引发电位的产生。当发现测水层的矿化程大于泥浆溶液矿化程度的时候,自然电位曲线为负相关,其异常现象更为明显。所以说,可以根据其存在的不同特性,对不同的含水层进行划分。
二、物探测井方法
在多种条件下,当发现地质情况更为简单,不同的物体之间具备的物理性质就会产生较大差异。这时候,可以根据相关曲线,对含水层进行不同的划分。当发现地质条件比较复杂的时候,不同的物体之间产生的物理性质差异也是非常大的,所以,如果没有充分分析区域地质条件,就不能使用物理性质。基于这种情况,就要根据不同的含水层,对其产生的分带现象、渗透特征等进行分类。
1.扩散法。在完成水层的钻孔操作工作后期,需要冲洗水层井壁。对泥饼进行冲洗。但是,在该过程中,就会产生明显的扩散现象。基于一般的执行要求,当发现井液的浓度比水层的浓度大,可以实现盐化处理。但是,其主要的扩散现象会随着盐液浓度的不断降低,在整体上会影响电阻率。因此,基于扩散法,针对不同时间,对整体的电阻率进行有效测定。在实际使用期间,还需要对两个方面进行思考,其中,冲洗要保证彻底;将泥饼彻底清洗掉。实现清水盐化后,促进其能够代替泥浆。在大多数情况下,随着井液盐浓度的不断增加,电阻率也不会降低,井液盐浓度与电阻率具备一定负相关关系。当时间不断延长的时候,其产生的扩散现象也会更明显,这时候井液的盐浓度也会越来越低,会逐渐增加电阻率。所以说,利用该原理知识,基于探管对相应的时间进行测量,形成电阻率曲线,以保证能够对不同的含水层进行划分。
2.微电级系法。如果发现地层水的矿化程度低于泥浆溶液的矿化程度,就引起过渡带电阻率的提升,其数值比侵入带的电阻率低。基于该情况,利用含水层电阻率产生的分带现象,实现含水层的合理划分。同时,基于微电级测量法,也能对相关的电阻率进行测量,尤其是冲洗带、过渡带以及泥饼。微电级系法的使用,主要是对探管的电阻率进行测量。其中的电级系,主要为微电位、微梯度。对于微电位,在对侵入带更深的电阻率反应中更为灵活;对于微梯度,主要对比较浅的泥饼电阻率反应的更为灵敏。当发现泥浆的矿化程度低于地层水的矿化程度时候,会增加正差异现象。大多数情况下,随着泥饼厚度的不断增加,其存在的差异也更大,整体具备的渗透性也越来越好。当其产生的差异在20%以上的时候,具备一定渗透性,确定为含水层。
微电级系法,在渗透性和非渗透性的岩层上,其产生的测量结果也是不同的。当岩层具备良好孔隙率的时候,发现孔隙之间具备的连通效果更好,体现的渗透性也更好。如:砂层,它主要存在分带,在该岩层上存在泥饼,其厚度为几厘米,表现为明显的正差异。对于泥浆岩来说,由于岩段会长期受泥浆的冲刷,扩大直径,无法促使探管接触到井壁,发现测量的电阻率为零。如果无法促进冲刷作用的发挥,也会引起正差异。可以根据曲线、自然电位判断出泥浆岩。对于砂质泥浆岩,由于其壁更为粗糙,无法实现探管与井壁的充分接触,该情况下,不仅会产生电流的分流现象,也会引发正负曲线。对于致密岩层,其具备的电阻率是比较高的,其产生的曲线幅度比较大,锯齿曲线为正负相关。
三、物探测井地质效果
根据对测井曲线和相关成果的分析,对其进行划分,能够确定出煤层的深度、厚度以及结构,能够为地质研究工作、勘查工作提供有效依据,也能促进勘查效果更为可靠。
如:地球物理测井,确定出了煤层的厚度、深度以及主要结构,并获得更准确的资料。基于对煤层的对比分析,根据煤系中各个标志层处于的位置和参数曲线,分析地质地球的物理特征,也能根据层间距,分别对其标志,以保证能够确定出煤层。比如:在某勘查中,对竣工的8个钻孔进行分析,分别对岩性进行划分。特别是钻孔测井曲线形态,其具备的重复性和缺失性的地段岩性,都要对其进行详细研究。在地质划分工作中,为地层剖面、地质结构的确定提供有效依据。基于对所有钻孔中岩性剖面的分析,确定出地层层位,也能在划分钻孔、地层确定工作中为其提出参考依据。并且,针对钻孔的剖面,分析各个岩性参数的曲线形态,也能对岩层的性质以及各个分层进行解释。对于地层界面,需要根据地层的底板曲线形态进行划分,促进其位置划分的更合理,保证其能够与钻探的大层界面吻合,在与鉆孔曲线进行对比分析工作中,确定出断层,为其有效划分。
四、结语
综上所述,在对含水层测定过程中,可以采用物测探井的方法进行测量。同时根据地质条件的差异性,可以将扩散法、自然电位法或者电阻率的方法联合应用其中,以达到测量的效果。这些方法的应用不但能够让测定方法更为简便,同时推广价值高,因此含水层探测工作的应用,需要结合多种探测方法进行,以此达到促进地质研究准确性的提升目的。
参考文献:
[1]薛念周.浅议利用物探测井方法判定含水层[J].科技创新与应用,2016(7):45-46.
[2]安臻.电磁流量测井原理及应用[J].物探与化探,2014(1):106-108.
[3]崔世新,方良平.刚果(金)SICOMINES矿区水文物探测井视电阻率成果分析研究[J].勘察科学技术,2010(6):60-61,64.
关键词:物探测井 方法 含水层
在社会经济水平不断提升下,水资源更为短缺,需要对其进行开发。但是,由于水质条件比较复杂,在勘测期间更为困难。所以,需要根据相关技术,对相关区域的地质条件进行研究,以保证确定出含水层。
一、含水层
寻找和开采地下水,首先要找到含水层,如果含水层的渗透性良好,有较大的给水能力,而且地下水有充沛的补给来源,则从含水层中能开采出较多的地下水,称该水层是富水的。一般情况下,在地质探测煤层工作中,要求对探测地区的水质、水文等条件以及各个情况进行深度分析,保证能够根据该条件,确定地下水位、岩石的分布情况以及埋深等。基于这些要点进行分析,保证能为日后工作提供合理依据,以促进评估工作更准确。并且,在实践中对水位地质进行探测的时候,需要利用更为专业的知识对区域内的水层进行分析。如:绘画测井曲线的利用,能够在整个钻孔中,对泥浆的总消耗量、岩性进行分析。对于含水层的结构,主要将其划分为三个类型。第一,溶洞区域,特别是喀斯特地区。第二,破损岩层以及裂隙的含水层。第三,空隙水层和砂层砂砾。基于不同情况,针对煤炭地质勘探,对空隙水层和砂层砂砾类的含水层进行分析。
基于物理性质和区域内岩层的特点,将含水层分为几个方面。
空隙类含水层,其中的含水数量多,具备的孔隙大,但含有的泥比较少,透水性较强。将其与砂层、疏松砂岩进行比较,属于碎屑类的岩层。但是,在含水层进行钻孔操作工作中,也会产生分带现象。引发不利因素的产生,主要是渗透性较强影响的。因为没有渗透性的含水层,是不能产生分带现象,同时,对含水层进行钻孔工作中,由于泥浆泵的影响,产生的地层水压力也会较小,在含水层的一侧会产生泥饼。当泥浆泵的压力增大的时候,渗透操作不断加深,也会产生分带现象。
当泥浆泵压力不大的时候,具备的渗透操作比较浅,也会产生分带。一般情况下,在泥浆溶液填充中,孔隙的渗透深度是基于侵入带决定的,具备正比关系。岩层对空隙类含水层的物理性质也不会产生较大影响,当岩层性质相同,在整个含水层中,其存在的电阻率与水的矿化程度也存在较大联系。电阻率与矿化程度具备反比关系,在空隙内含水层中,当发现泥质含量较低,其具备的幅值也较低。当离子分散或者产生吸附现象,水的矿化程度和泥浆也产生较大不同,从而引发电位的产生。当发现测水层的矿化程大于泥浆溶液矿化程度的时候,自然电位曲线为负相关,其异常现象更为明显。所以说,可以根据其存在的不同特性,对不同的含水层进行划分。
二、物探测井方法
在多种条件下,当发现地质情况更为简单,不同的物体之间具备的物理性质就会产生较大差异。这时候,可以根据相关曲线,对含水层进行不同的划分。当发现地质条件比较复杂的时候,不同的物体之间产生的物理性质差异也是非常大的,所以,如果没有充分分析区域地质条件,就不能使用物理性质。基于这种情况,就要根据不同的含水层,对其产生的分带现象、渗透特征等进行分类。
1.扩散法。在完成水层的钻孔操作工作后期,需要冲洗水层井壁。对泥饼进行冲洗。但是,在该过程中,就会产生明显的扩散现象。基于一般的执行要求,当发现井液的浓度比水层的浓度大,可以实现盐化处理。但是,其主要的扩散现象会随着盐液浓度的不断降低,在整体上会影响电阻率。因此,基于扩散法,针对不同时间,对整体的电阻率进行有效测定。在实际使用期间,还需要对两个方面进行思考,其中,冲洗要保证彻底;将泥饼彻底清洗掉。实现清水盐化后,促进其能够代替泥浆。在大多数情况下,随着井液盐浓度的不断增加,电阻率也不会降低,井液盐浓度与电阻率具备一定负相关关系。当时间不断延长的时候,其产生的扩散现象也会更明显,这时候井液的盐浓度也会越来越低,会逐渐增加电阻率。所以说,利用该原理知识,基于探管对相应的时间进行测量,形成电阻率曲线,以保证能够对不同的含水层进行划分。
2.微电级系法。如果发现地层水的矿化程度低于泥浆溶液的矿化程度,就引起过渡带电阻率的提升,其数值比侵入带的电阻率低。基于该情况,利用含水层电阻率产生的分带现象,实现含水层的合理划分。同时,基于微电级测量法,也能对相关的电阻率进行测量,尤其是冲洗带、过渡带以及泥饼。微电级系法的使用,主要是对探管的电阻率进行测量。其中的电级系,主要为微电位、微梯度。对于微电位,在对侵入带更深的电阻率反应中更为灵活;对于微梯度,主要对比较浅的泥饼电阻率反应的更为灵敏。当发现泥浆的矿化程度低于地层水的矿化程度时候,会增加正差异现象。大多数情况下,随着泥饼厚度的不断增加,其存在的差异也更大,整体具备的渗透性也越来越好。当其产生的差异在20%以上的时候,具备一定渗透性,确定为含水层。
微电级系法,在渗透性和非渗透性的岩层上,其产生的测量结果也是不同的。当岩层具备良好孔隙率的时候,发现孔隙之间具备的连通效果更好,体现的渗透性也更好。如:砂层,它主要存在分带,在该岩层上存在泥饼,其厚度为几厘米,表现为明显的正差异。对于泥浆岩来说,由于岩段会长期受泥浆的冲刷,扩大直径,无法促使探管接触到井壁,发现测量的电阻率为零。如果无法促进冲刷作用的发挥,也会引起正差异。可以根据曲线、自然电位判断出泥浆岩。对于砂质泥浆岩,由于其壁更为粗糙,无法实现探管与井壁的充分接触,该情况下,不仅会产生电流的分流现象,也会引发正负曲线。对于致密岩层,其具备的电阻率是比较高的,其产生的曲线幅度比较大,锯齿曲线为正负相关。
三、物探测井地质效果
根据对测井曲线和相关成果的分析,对其进行划分,能够确定出煤层的深度、厚度以及结构,能够为地质研究工作、勘查工作提供有效依据,也能促进勘查效果更为可靠。
如:地球物理测井,确定出了煤层的厚度、深度以及主要结构,并获得更准确的资料。基于对煤层的对比分析,根据煤系中各个标志层处于的位置和参数曲线,分析地质地球的物理特征,也能根据层间距,分别对其标志,以保证能够确定出煤层。比如:在某勘查中,对竣工的8个钻孔进行分析,分别对岩性进行划分。特别是钻孔测井曲线形态,其具备的重复性和缺失性的地段岩性,都要对其进行详细研究。在地质划分工作中,为地层剖面、地质结构的确定提供有效依据。基于对所有钻孔中岩性剖面的分析,确定出地层层位,也能在划分钻孔、地层确定工作中为其提出参考依据。并且,针对钻孔的剖面,分析各个岩性参数的曲线形态,也能对岩层的性质以及各个分层进行解释。对于地层界面,需要根据地层的底板曲线形态进行划分,促进其位置划分的更合理,保证其能够与钻探的大层界面吻合,在与鉆孔曲线进行对比分析工作中,确定出断层,为其有效划分。
四、结语
综上所述,在对含水层测定过程中,可以采用物测探井的方法进行测量。同时根据地质条件的差异性,可以将扩散法、自然电位法或者电阻率的方法联合应用其中,以达到测量的效果。这些方法的应用不但能够让测定方法更为简便,同时推广价值高,因此含水层探测工作的应用,需要结合多种探测方法进行,以此达到促进地质研究准确性的提升目的。
参考文献:
[1]薛念周.浅议利用物探测井方法判定含水层[J].科技创新与应用,2016(7):45-46.
[2]安臻.电磁流量测井原理及应用[J].物探与化探,2014(1):106-108.
[3]崔世新,方良平.刚果(金)SICOMINES矿区水文物探测井视电阻率成果分析研究[J].勘察科学技术,2010(6):60-61,64.