水文地質(zhì)

如何利用地球物理測(cè)井方法確定含水層和測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)

  許多地球物理測(cè)井方法都可配合鉆探取芯和水文地質(zhì)觀測(cè)資料,用于鉆孔剖面的巖性分層,判斷含水層(帶)、巖溶發(fā)育帶和咸淡水分界面位置(深度)及確定水文地質(zhì)參數(shù)等。當(dāng)采用無芯鉆進(jìn)鉆進(jìn)取芯不足時(shí),物探測(cè)井更是不可缺少的探測(cè)手段。物探測(cè)井地質(zhì)一水文地質(zhì)解釋精度,遠(yuǎn)比前述的地面物探方法為高。對(duì)確定鉆孔中的巖層分界面和出水裂隙段位置的可靠性和精度,有時(shí)甚至比鉆探取芯還高。
 
  目前,水文地質(zhì)鉆探中常用的測(cè)井方法有五類:
 
  (1)電法測(cè)井,包括:①普通視電阻率測(cè)井,②井液電阻率測(cè)井,③自然電位測(cè)井;
 
  (2)放射性測(cè)井,包括:①伽瑪一伽瑪測(cè)井,②中子測(cè)井,③放射性同位素測(cè)井;
 
  (3)聲波測(cè)井;
 
  (4)熱測(cè)井;
 
  (5)流速測(cè)井。
 
  各種測(cè)井方法相互配合,可以提供更多、更可靠的地質(zhì)水文地質(zhì)信息,可使水文地質(zhì)鉆孔發(fā)揮更大的勘查效益。
 
  上述許多物探測(cè)井法,除完成井地質(zhì)剖面的測(cè)量任務(wù)外,皆可測(cè)出(或粗略地測(cè)定出)含水層的水文地質(zhì)參數(shù)和巖石的工程力學(xué)性質(zhì),也可解決某些水井工程的特殊問題(如井徑、井斜等)。主要測(cè)井方法所解決的水文地質(zhì)問題:
 
  (1)普通視電阻率測(cè)井:除劃分鉆孔地層剖面外,主要用于確定含水層的位置及厚度,測(cè)定巖石電阻率參數(shù)和巖石孔隙度;
 
  (2)井液電阻率測(cè)井:其中的擴(kuò)散法,能可靠的確定鉆孔中含水層(出水段)的位置和厚度,比較含水層的富水性,求地下水的滲透速度和間接計(jì)算滲透系數(shù);
 
  (3)自然電位測(cè)井:可確定地下水的礦化度和咸淡水界面,估計(jì)地層的含泥量;
 
  (4)伽瑪一伽瑪測(cè)井:可按密度區(qū)分巖性、劃分剖面,確定含水層和巖石的孔隙度;
 
  (5)中子測(cè)井:用于劃分巖性,查明含水層,確定孔隙度和測(cè)定含水量;
 
  (6)放射性同位素測(cè)井:同位素示蹤法是目前測(cè)定地下水流向、流速、滲透系數(shù)和水動(dòng)力彌散系數(shù)的主要方法,還可用于確定井內(nèi)出水和套管破裂位置,檢查井管外封堵質(zhì)量和尋找水庫(kù)(壩下)滲漏通道;
 
  (7)聲波測(cè)井:主要用于測(cè)定巖石的孔隙度,也用于劃分巖性,作地層對(duì)比,劃分含水破裂帶等;
 
  (8)熱測(cè)井:測(cè)地溫梯度,測(cè)定井內(nèi)進(jìn)(漏)水位置。
 
  此外,還有流速(流量)測(cè)井,實(shí)質(zhì)上它屬于水文法測(cè)井,而非地球物理方法。此法能直接測(cè)量出鉆孔中各個(gè)含水層(或含水段)的厚度、流速和出水量,并能計(jì)算出各含水層(段)的滲透系數(shù),確定鉆孔中各個(gè)含水層之間的補(bǔ)排關(guān)系,還可檢查鉆孔止水效果和確定過濾器有效長(zhǎng)度。我國(guó)冶金部武漢勘察研究院生產(chǎn)的RM-2型地下水流速儀,可測(cè)流速范圍為0.2—80cm/s。