浅谈如何利用物探测井方法判定含水层

邓红旗

安徽省煤田地质局第三勘探队234000

摘要：对含水层进行准确测定是水资源开发利用工作中不可获取的关键环节，目前常用的含水层测定方法是物探测井方法，不仅具有成本较低、操作简便的优势，而且能够得到准确度较高的含水层数据，对水利事业发展有重要意义。本文对此进行了详细分析并且提出了利用物探测井法判定含水量的合理途径，即利用扩散现象的扩散法和利用电阻率分层的微电极法。

关键词：物探测井法含水层扩散现象电阻率分层

一、引言

目前，我国缺水现象日益严重，淡水资源更加短缺，给人们的生活也带来一定的影响，开发淡水资源就成为缓解缺水问题的重要渠道。由于水质条件和地理条件的复杂，给勘测水资源带来一定困难，常用的水质勘测法包括物探、坑探等，而物探由于操作简便等优点，更为常用。而常用的测井方法有电阻率测井、声波测井等，物探测井方法能够对含水层高度进行准确判断，应当在此基础上发展起更为完善的勘探体系。

二、含水层简介及判定含水层的意义

1、含水层的概念

含水层是指含有水分的岩石层，其中的水分不仅能够流动，而且含量较大，在对水资源进行勘探的时候，勘探项目包括地下水层位置和分布，以及深埋等有关参数[1]，只有对这些项目进行准确测量，才能为水资源开发奠定坚实的基础。当水位勘探工作进行到一定程度时，应当利用专业知识对地质层含水情况进行科学合理的分析，从而完成含水量判定工作。依据结构的不同，含水层可以分为三大类，包括存在溶洞区域中、裂缝和孔隙中的以及破损岩层中的。孔隙类含水层中含水量较多，但是相应的所含泥沙也较多。溶洞区域和裂缝中的含水量也各有不同，在利用物探井方法测定含水层的过程中，应当根据实际情况选择合适的方法。

2、判定含水层的意义

目前，我国水资源短缺现象严重，积极开发水资源是我国水利事业发展中的关键点，在对岩层中含水量进行判定的过程中，常用物探测井方法。一方面，对地质层中含水量进行正确判定，能够准确获取岩层中水分含量和分布，有利于对水资源进行高效的开发利用。另一方面，改进现有的物探测井方法，能够有效提高我国水资源开发利用效率，增强物探测井方法工作质量，提升含水量测量工作的现代化水平。因此，应当对现有物探测井方法进行科学合理的改进与完善，对含水层中的扩散现象和电阻率分层现象进行科学合理的应用，提高测量工作效率，减轻施工人员负担，推动我国水利事业实现进一步发展。

三、如何用物探测井方法判定含水层

1、利用电阻率分层

物探测井方法是指利用特殊仪器，将探测到的地质信息转换为物理信号，然后再将物理信息反馈回地质信息，而根据岩石信息的不同，测井方法又可以分为电测井、声波测井等多种[2]，在实际勘探情况中，应当根据地质情况采取科学合理的测井方法。现阶段我国正处于经济社会飞速发展的关键时期，物探测井方法已经被合理应用于煤田探测、水资源探测中，取得了良好的效果。若地层水的矿化程度较低，尤其是低于泥浆溶液的矿化程度时，过渡带的电阻率就会有所升高，甚至会低于侵入带的电阻率，根据此电阻率的高低不同，可以对含水层进行合理划分，从而测得含水量。在实践中，先利用探管对电阻率进行测量，其中的电极系包括微电位和微梯度电系，微电位对于侵入带的电阻率十分灵敏，而微梯度电系则对浅层泥浆的电阻率反应灵敏，电阻率的差异能够反映在探管中，从而获取含水层信息。但是，当探管直径过大时，又会对探管产生一定的影响，使其无法接触到井壁，所获取的电阻率信息和含水层信息都存在误差。所以，对于泥浆层，应当对井壁进行适当的处理，避免其过于粗糙而产生的电流分流现象，而对于密度较大的岩石层，由于电阻率较高且明显，其曲线变化幅度较大，能够获取更多的电阻率信息和含水量信息。

2、利用扩散现象

扩散现象是指含水层中存在的水分进行扩散，根据扩散现象，能够利用物探测井方法对含水量进行准确勘探。在对含水层进行钻孔操作后，水层井壁较为粗糙，影响了水分扩散和电阻率变化，所以应当对水层井壁上的泥浆进行冲洗，使其更加平滑，这样地层水就会进入钻孔中。在此过程中，例子会发生一定的扩散，井中液体的浓度通常会大于水层的浓度，由于例子发生扩散，所以应当对其进行盐化处理。与此同时，扩散现象又会使得盐液的浓度降低，不利于探管对信号的收集，也影响了电阻率的变化。因此，扩散方法的本质就是依据例子扩散现象，在不同的时间段测量井壁内各个层的电阻率，从而获取更加全面而准确的含水层信息。扩散方法对操作有较高要求，一方面，应当将井壁内部处理干净，冲洗到泥浆，保持井壁光滑；另一方面，应当对清水进行盐化处理，以其代替泥浆，从而提高电阻率信号。电阻率的信号通常随着井壁内部各层液体的浓度而变化，浓度减小时，电阻率也会随之降低，利用井壁内各层液体浓度变化与电阻率的负相关关系，可以对不同的含水层进行划分，从而探测到含水层信息。

四、结束语

近年来，我国水资源短缺现象日益严重，不仅影响了我国工业发展，也给人们生活带来许多不便，如何科学合理地开发利用水资源成为亟待解决的问题之一。在对水资源进行开发的过程中，需要对岩层中含水量进行准确测量，物探测井方法由于操作简便、成本较低等原因，被广泛应用于含水层测量和判定中，常用的方法包括扩散法和电阻率分层测定法。在实际测量过程中，应当结合实际情况，因地制宜地采取合适的方法。

参考文献

[1]高宇.如何利用物探测井方法判定含水层[J].世界有色金属,2016(21):54-55.

[2]张道义,刘晓华.物探测井在划分地层剖面中的应用[J].地下水,2016(04):224-225.