地球物理測井在水文地質勘察中的應用

劉燕兵

摘 要： 水資源是生產生活必不可少的資源，全球范圍內的各個國家都給予了水資源勘察工作以高度的重視，使得水文地質勘察工作中出現了很多先進技術。基于此，筆者對地理物理測井技術進行了全面的分析，首先介紹了水文地質勘察過程中，地球物理測井的應用范圍，然后結合畢節地區威寧縣陽光大道居民自建房項目配套基礎設施工程的水文地質勘察工作作為研究實例，進一步分析地球物理測井技術的應用，以期為勘察人員應用地球物理測井技術提供幫助。

關鍵詞： 地球物理測井；水文地質勘察

前言：相關研究表明，我國是世界上嚴重缺水的國家之一，水資源的短缺不僅會對人們的生活造成不利影響，還會阻礙我國國民經濟的發展。尤其是我國西部地區，水資源尤為稀缺，因為該地區的水資源較深，難以進行勘察和開發。目前常用的水文地質勘察方法就是根據水文地質具備的物理特性，應用地球物理測井技術發現水資源。該技術能夠有效勘察出地下水的分布狀況及其質量，在水文地質勘察工作中發揮著重要的作用。

1.地球物理測井在水文地質勘察中的應用分析

勘察人員在應用地球物理測井技術進行水文地質勘察時，主要涉及到以下幾個方面：

第一，含水層以及隔水層的劃分，對于地球測井技術來說，含水層以及隔水層的劃分是第一個步驟。在具體的劃分過程中，勘察人員首先要明確含水層以及隔水層的位置和厚度，并明確兩者之間的關系。通常來說，勘察人員可以通過中子測井或者井液電阻率測井等多種方法明確含水層與隔水層之間的關系。在某些特殊的地質水文條件下，上述方法還可以明確含水層的位置和厚度。因為和普通圍巖相比，含水層的密度和電阻率偏小，使得含水層的劃分較為容易。

第二，裂隙的判斷與水泥含量的測定。在應用地球物理測井技術時，裂隙也會因為密度和電阻率偏小的特性，較為容易地被檢測出來。通常來說，水文地質中的裂隙會將泥質作為填充物，泥質的含量會受隨著時間的推移而增加，使得伽馬測井的數值隨之增加。

第三，地下水礦化度的測量。一般來說，當地下水礦化度增加時，其電阻率會隨之降低。因此，有研究學者提出使用石油測井數據進行地下水礦化度的檢測，該方法主要是通過自然電位測井曲線值中存在的異常狀況，得出地下水的電阻率，并應用電阻率和礦化度的線性關系得出地下水礦化度的數值。但是在實際的應用過程中，因為這種測量方法能夠獲得的樣本比較少，所以測量的精度相對較低，存在一定的誤差。

第四，巖溶水的勘察。在進行水文地質勘察的過程中，裂隙的層位能夠通過聲波曲線體現。如果勘察人員在分析自然伽馬曲線時，發現曲線的幅值相對較低，就表明該溶洞具備一定的富水性。與此同時，在巖溶與裂隙的發育部位有存在井陘擴大現象，所以勘察人員可以通過井陘曲線了解裂隙和巖溶的發育狀況。

第五，劃分鉆孔地層的巖性。在水文地質勘察中，不同的巖石在密度、孔隙度和密度等多項參數方面有所差異。因此，勘察人員可以根據不同巖石的參數差異，選擇合適的地球物理測井方法進行地層巖性的劃分。比如，電阻率測井方法、聲波測井方法、密度測井方法等。

第六，流量測井方法。在水文地質勘察過程中，流量測井方法是在多層混合井的基礎上研發的地球物理測井技術。因為含水層的水位各不相同，所以當多個含水層受到鉆孔的揭穿之后，會引起富水性的差異。也就是說，高水位的含水層會將水分輸送到低水位，以此形成混合靜水位。在這一過程中，高水位會不斷進行出水操作，低水位會不斷進行吸水操作，使得地下水在鉆孔中做垂向運動。流量測井方法主要根據不同含水層的吸水量以及含水量實現水文地質勘察，以此得出含水層所在的位置以及相應的厚度參數。

第七，井溫測井。井溫測井方法可以準確地體現出低溫梯度變化，還能夠提愛才能地下水以及井液在鉆孔的過程中，對周圍水文地質造成的影響。因為和演示相比，水的導熱性能更好，所以地下水的溫度會導致低溫梯度降低，從而使井溫曲線變化幅度增大。因此，勘察人員可以通過井溫曲線明確含水層以及隔水層的位置。如果對水文地質采取多孔井溫測量，勘察人員可以明確地下水的徑流方向[1]。

2.地球物理測井在水文地質勘察中的應用實例

本文將畢節地區威寧縣陽光大道居民自建房項目配套基礎設施工程的水文地質勘察過程作為應用實例，分析地球物理測井技術的應用。在這一水文地質勘察過程中，主要的勘察區域為畢節地區威寧縣。勘察地區的地層屬于第四系松散堆積層，巖性主要包括砂類以及黏土類這兩種。砂類地層屬于含水層，具備良好的透水性能，地層的空隙也比較大；黏土類地層的孔隙相對較小，也不具備透水性能，主要發揮隔水層的作用。

勘察人員主要應用地球物理測井中的自然伽馬曲線、自然電位曲線和視電阻率曲線開展勘察工作。其中，自然伽馬曲線主要用于劃分含水層以及隔水層；視電阻率曲線主要用于咸淡水界面的劃分；自然電位曲線主要用于地下水礦化度的檢測。勘察人員通過地球物理測井技術將畢節地區威寧縣陽光大道居民自建房項目配套基礎設施工程的水文地質狀況勘察完成之后，對測井成果進行了鉆孔取樣以及抽水試驗驗證，驗證的結果顯示，地球物理測井技術的勘察結果較為準確，試樣中含有含水層、隔水層以及咸淡水層[2]。

結論：綜上所述，地球物理測井技術在水文地質勘察中的應用較為廣泛，具備顯著的優勢。通過本文的分析可知，地球物理測井技術可以用于含水層、隔水層與地層巖性的劃分，還能夠進行地下水礦化度的測量，可以為勘察人員了解水文地質狀況提供便利，提高水文地質勘察的精度，開發更多的水資源。希望本文的分析可以為相關研究提供參考。

參考文獻

[1]茹婷.地球物理測井在水文地質勘查中的應用綜述[J].內蒙古煤炭經濟，2017（Z1）：40-41+43.

[2]朱首峰，盛君，何泰健.地球物理測井在南通地區水文地質調查中的應用[J].上海國土資源，2016，37（03）：89-91.