電磁流量測井在水文地質勘探中的應用

潘江濤

（甘肅煤田地質局一四六隊，甘肅 平涼 744000）

水文地質勘探工作是進行水文地質調查的一種勘探手段，主要是借助專門的物探儀器，通過測量和分析地下巖層的物理場的分布和變化規律，分辨出地下巖層在物理性質上的差異[1]。在開展水文地質勘探工作時可以根據實際情況適當的選擇勘探技術，其中電磁流量測井就是一種比較典型，但是未能普及推廣的勘探技術[2]。

現階段的水文地質勘探存在一些問題，如鉆孔清理、井壁受損等問題。針對上述問題，提出電磁流量測井在水文地質勘探中的應用，將電磁流量測井技術應用在水文數據測量和水文地質勘探過程中，幫助解決水文地質勘探中存在的問題，促進電磁流量測井技術發展的同時，為水文地質勘探工作提供一定的幫助。

1 電磁流量測井在數據測量中的應用

電磁流量測井技術在水文地質勘探中，可應用在數據測量中，實質上是測量流速的感應數據，測量方法有連續測量和點測。

測量的主要內容有：擴孔后，下管前測量井徑；下放、提升兩個方向的測量；抽水或者注水的時候，伴隨不同的升降動態靜止水位測量；全孔進行自然靜態靜止水位測量；選擇點測時，主要測量在自溢曲線變化的拐點上、下，為連續測量曲線就計算數據的確定提供參考并驗證；自溢狀態時，除了測量自溢曲線外，還需要將套管升高到水從孔口中不流出的高度，測量其靜態靜止水位。在進行上述工作時需要注意兩點，一是測試流速時必須保持恒定，實時記錄測速曲線，為后續工作的開展提供有力依據；二是以上所有測量過程必須在水位靜止時進行，否則水流發生變化時測量，測量結果會產生不可預知的誤差。

使用磁性定位器，將其吸附在管柱，如圖1所示。

圖1 磁性定位器示意圖

磁性定位器的組成主要由實際勘探情況確定，常見的組成結構有磁定位外殼、上下支臂、凹式外筒、彈簧和防水短節等。在實際操作中，將磁性定位外殼與凹式外筒相連，再將其鑲嵌到井壁的過程中，通過彈簧向上推動作用將磁定位外殼支出，保證儀器在測井時，磁定位部分始終緊貼井壁，利用磁定位外殼所帶的磁性使其擁有在井壁上滑行的作用。上下支臂的作用是，當磁性定位器受到外力作用，可以根據作用力的大小做出相應程度的收回，防止出現儀器卡在井口的情況發生。

在磁性定位器吸附后，在測量數據過程中，儀器與水相互移動，產生磁感應數據，感應的強弱與儀器與水的移動速度存在一定的比例。

在移動過程中，流速和測速感應等效，但二者感應方向相反。在實際測量中，依據實際情況，由人為決定測速，進行不同測速的自然靜止水位流量測井，依靠這些數據建立感應值與速度值之間的函數關系。在水量計算時，先從純水流曲線中得到曲線的幅值變化差值，之后從速度-靈敏度曲線上查到相應的速度值，靈敏度是感應值與速度值之間的函數關系，得到相關數據后，利用井徑資料計算鉆孔過水橫截面積，通過相乘計算得到流量值。綜上所述，使用電磁流量測井技術獲得相關水文數據，為水文地質勘探工作提供一定的幫助。

2 電磁流量測井在勘探過程中的應用

在上述內容中利用電磁流量測井技術能夠保證專業人員在對水文地質時，準確測量出各項參數，是研究人員能夠依靠準確的參數解決勘探過程中的一系列問題。當水文地質鉆井揭穿多層含水層和隔水層時，利用電磁流量測井技術測定礦山中含水層的層位、厚度和滲透性能，以及非均質性，同時為了獲得分層水位即分層參數，還需測定含水層的分層流量。

另外，在進行鉆孔工作時，可利用電磁流量測井技術先確定地下含水層的情況，避免地下含水層的結構遭到破壞。另外，在以往的深度控制中，深度的控制僅僅依靠人力是無法精確完成的，電磁流量測井技術也能更好的控制鉆孔的深度，控制深度在一個科學的范圍，當能夠確認鉆孔已經完全穿越含水層之后，鉆孔工作就算完成了。

在實際的水文地質勘探中，極易破壞井壁，有時還會導致井壁出現掉塊的情況，嚴重影響后續工作的繼續進行。若出現上述情況，及時清理鉆孔內部，完成清理之前，不能開展后續工作，避免出現二次受損情況，使得后續工作難以進行。在很多工程中，清理工作難度比較大，非常耗時耗力，特別是在一些深鉆孔中，清理工作還需要實時觀察測井曲線，確定含水層的厚度和位置，防止在清理鉆孔過程中影響到含水層的結構穩定。

綜上所述，在水文地質勘探中應用電磁流量測井技術控制井壁的損壞程度，能有效防止井壁受損情況進一步擴大。

3 結語

電磁流量測井技術進行大范圍的推廣使用，同時根據時代發展的需求，對其不斷創新優化，可滿足水文地質勘探工作的各項需求。隨著社會的發展和科技的進步，水文地質勘探工作的水平不斷提高，勘探方法也越來越多，相關技術越來越成熟，但是在現階段的發展中依然存在不足之處，需要提高對這些不足之處的重視程度，加強對此方面的研究，在解決問題的同時進一步優化和創新電磁流量測井技術，充分發揮電磁流量測井技術的優勢，為水文地質勘探工作的發展做出貢獻。