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《地下水矿化度检测的地球物理方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、,赵发展1,蔡纲2,田小红3,励宝恒2王(11中国科学院地质与地球物理研究所,北京100101;21中国地质调查局发展研究中心,北京100083;31中国石油股份公司大港油田分公司油气勘探开发技术研究中心,天津300280)摘要:传统的水文地质研究方法在进行地下水水质评价时,是通过地下水的取样进行分析化验,确定含水岩组中水的矿化度。目前,在利用已有的地质、地球物理资料进行西部地下水资源评价的研究中,鉴于大多数石油井中没有浅层地下水的水样化验资料,本文介绍一种利用石油测井数据计算地下水矿化度的方法,并将之
2、应用于鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水矿化度估算。应用实例证明这种方法是较为可靠的,虽然存在一定的误差,但基本可以满足地下水矿化度分级评价的要求,从而开发了石油测井数据在水文地质中的应用,减少了地下水水质评价的资金投入,同时提高了矿化度预测的精度。关键词:水质;矿化度;测井;自然电位;电阻率中图分类号:P64118;P63113文章编号:100023665(2003)0620033204文献标识码:A度的检测需要一些取样井,但可利用的取样井较少1地下水矿化度预测的意义和关键111矿化度预测的意义西部地下水
3、勘查的水文地质研究主要面临3个问题:①水文地质研究的基础地质问题;②地层的含水性勘查问题;③矿化度的有效检测问题。其中,矿化度的估算是地下水资源评价的主要问题之一。由于用水目的不同,矿化度标准不同。根据不同的需要,地下水的矿化度评价一般包括饮用水、工业用水、农业用水等矿化度指标。矿化度的评价若在打井取水之前得以解决,就能以有限的资金获得更多的资源。112矿化度预测的关键地下水的水质评价主要考虑水温、矿化度和水中溶解的盐类。目前传统水文地质工作方法是通过地下水取样,进行室内分析化验确定矿化度;水质问题的研
4、究必须以取样井为主,在取样井的基础上,做纵向和横向的外推1,2。但这一工作过程耗资大,工作程序复杂、缓慢,不能更好地适应目前勘探形势的需要。近几年来,利用核磁共振、放射性、化探等方法研究地下以鄂尔多斯盆地为例,目前已有的各种钻井和钻孔万口4,可以分为以下3类:①水文探井:包括井曲线、水样分析成果和岩芯②石油探井:只有井曲线和岩芯,这部分井的数量多,多为石油探井。但水样一般为深层(即目的油层)的油田水,而且深层地下水的取样井数量较少,足以形成区域性的矿化度预测。③煤田钻井:多数孔只有岩芯或少量的测井数据。
5、因此,如果能够充分地利用大量的石油井,从中取目的层处地下水的矿化度,就可以大大地增加已地下水矿化度的点的数量,提高区域性水质评价精度。2用地球物理测井技术检测地下水矿化度不同的岩石具有不同的地球物理特征。电测井通过测量岩层的电阻率来研究岩石的导电性质,可利用地层的自然电位来求取地下水的矿化度和泥质量;声波测井利用岩石的声波特征来计算岩石的孔度和速度;利用岩石的自然放射性特征来研究岩石泥质含量,并可以利用放射性物质和地层的作用来取地层的孔隙度。211石油地球物理测井在石油测井中,按石油行业标准,探井必须测
6、9曲线,它们分别是:井径CAL、自然电位SP、自然伽GR、微球聚焦电阻率MSFL、深侧向电阻率RT、浅侧电阻率TI、密度DEN、补偿中子CNL、声波时差AC。水3,试验结果均不理想,还不能直接用于生产。目前综合利用物探、地质和水文资料确定地下水矿化度的研究逐渐发展起来。利用已有地球物理资料研究矿化收稿日期:2002211202;修订日期:2003202211基金项目:中国地质调查局“利用已有物探资料进行地下水资源评价的示范”项目(200120120074)作者简介:王(19692),男,副研究员,博士,
7、主要从事勘探地球物理的理论、方法及应用研究工作。在自然电位的公式(1)中,扩散吸附电位系数K用井径、自然电位、自然伽玛确定地层的渗透性;微球聚焦电阻率、深侧向电阻率、浅侧向电阻率反映地层电阻率的大小;密度、补偿中子、声波时差反映地层孔隙度的大小。有了这些曲线,就可计算出几十个参数。如果将这些测井系列进行优化和重组,就可用于水文测井。在测井资料综合解释中,利用CAL,SP和GR曲线划分出渗透层,再通过电阻率曲线幅度的高低和三孔隙度曲线就可确定是油层或水层,对于复杂岩性要加测一些特殊的特征项目。具体方法标准
8、必须结合实际研究地区的地质情况。找到水层后,可利用SP曲线计算地下水电阻率,然后计算出矿化度。下面将介绍利用自然电位测井数据计算地下水矿化度的原理和方法。212自然电位的形成机理自然电位曲线SP最能反映地下水矿化度的变化,自然电位的产生是由于电子导电与溶液界面的电位跃迁,产生了氧化还原电位;因地下水的含盐浓度与泥浆的含盐浓度不同,引起离子的扩散作用和岩石颗粒对离子的吸附作用,产生了扩散吸附电位;因地层孔隙中的地下水向孔内、或泥浆向孔隙性地层
