[發(fā)明專利]一種基于電阻率成像技術(shù)的地下水量測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310469670.3
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103487843A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐爍;方國華;張宏兵;張文喆;劉芹
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于電阻率成像技術(shù)的地下水量測量方法，屬于地下水水量測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

地下水資源是自然界水循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分，地下水資源量的勘測對分析研究區(qū)水文地質(zhì)條件和水資源配置及評價都有著重要意義。地下水評價最常使用的方法是水均衡法，但水均衡法只能反映地下水的補給和排泄量，不能反映出地下水資源的實際總量，不少地下水勘測工程，如地鐵、隧洞、建筑等開挖工程地下水量計算、山丘區(qū)找水工程的水量估算等往往需要分析研究區(qū)地下水的總儲量，這需要運用水文地質(zhì)物探和水文地質(zhì)鉆探勘測方法。

水文地質(zhì)物探用途廣泛，具有成本低、速度快等優(yōu)點，主要用于探測研究區(qū)巖體構(gòu)造及含水性能等。水文地質(zhì)物探方法種類很多，常用的有地面物探和地球物理測井兩類，其中，地面物探中的電阻率法由于成本低、適應(yīng)性強，成為了水文地質(zhì)地面物探中最普遍使用的方法。電阻率法通過測量巖石的電阻率，分析推斷地質(zhì)體的水文地質(zhì)特征，但該法僅能對地質(zhì)條件作粗略描述，多用于干旱地區(qū)及山丘區(qū)找水；地球物理測井是將地球物理勘探方法用于井孔中，研究井孔剖面和井孔周圍的地質(zhì)情況，可用于鉆孔剖面的巖性分層，校正鉆孔資料，判斷含水帶及確定水文地質(zhì)參數(shù)等。水文地質(zhì)鉆探是地下水勘測最直接的勘探手段，但由于該法布孔復(fù)雜，施工困難，耗時長，成本高，在應(yīng)用時需要特別慎重。

目前地下水儲量測量的常用方法是工程物探和開采試驗法，先用物探電阻率法查看地質(zhì)狀況，再鉆井確認，根據(jù)鉆井抽水試驗運用克里金法插值擬合分析地下水資源儲量。由于物探電阻率法的精確度不高，不能準確反映研究區(qū)的地質(zhì)情況，通常僅用作在鉆井測量前對研究區(qū)地質(zhì)狀況的定性分析，并不能用于地下水含水量的分析計算；抽水試驗的精度較高，但成本高過程復(fù)雜，需要大量的準備工作，鉆井的局部性也使得地下水含水量的計算多為散點估算值，不能從整體上反映地下水的分布狀況，另外，常用的地下水量測量方法沒有考慮孔隙率對地下水量的影響，地下水量測量精度不高。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于電阻率成像技術(shù)的地下水量測量方法，該方法經(jīng)濟易行，可較大地提高地下水量測量的準確度。

技術(shù)方案：一種基于電阻率成像技術(shù)的地下水量測量方法，盡量利用研究區(qū)內(nèi)已有測井，如果測井?dāng)?shù)量不夠不能反映整個研究區(qū)的地質(zhì)情況，則考慮新增鉆井。根據(jù)已有測井和新增測井的鉆孔巖芯資料，初步判斷測井區(qū)的地質(zhì)分布情況。

采取地面與井中測量相結(jié)合的系統(tǒng)觀測方法。

地面測量系統(tǒng)采用高密度電阻率法。

采用高密度電阻率法對成一線的測井做連井電測試驗，繪制ρ_s等值線斷面圖。高密度電阻率法原理與電阻率法相同，但是該法在觀測中設(shè)置了較高密度的觀測點，采用多電位電極系，并增設(shè)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，測量裝置按電極排列方式的不同一般分為對稱四極裝置、偶極裝置和差分裝置等，在測量方法和儀器上也采取了一些措施，使得數(shù)據(jù)的精度高，抗干擾性強。在連井電測實驗中，根據(jù)已知的地質(zhì)資料選擇適當(dāng)?shù)碾姌O距（測量電極距一般可取1～5m，根據(jù)電阻率成像情況可作適當(dāng)調(diào)整，對于常用的對稱四極裝置，供電電極距一般選取覆蓋層厚度的5～10倍，測量電極距一般選取供電電極距的1/3～1/5），在測井連接線上直線布置多電位電機系，用多芯電纜把電極連接至接線盤，通過程控式電極自動轉(zhuǎn)換器和增強型數(shù)字電阻率儀逐級觀測，并用計算機和繪圖儀，即可繪制出測井連線剖面的ρ_s剖面圖和ρ_s等值線斷面圖。

井中測量系統(tǒng)采用電測井法和聲波法。

采用電測井法測量已有測井的視電阻率ρ_s，通過絞車、井口滑輪等儀器裝備沿井軸放入供電電極和測量電極，測出電極之間電位差ΔU和供電電流I，根據(jù)電學(xué)性質(zhì)計算所測視電阻率ρ_s的大小，繪制測井視電阻率ρ_s曲線，根據(jù)測井視電阻率ρ_s曲線劃分地層，與鉆孔巖芯資料相互驗證，得到較為精確的測井地層劃分圖像和視電阻率ρ_s曲線，并以此作為確定的邊界條件調(diào)整高密度電阻率法的ρ_s等值線斷面圖，對不合理的視電阻率ρ_s曲線進行平移和擬合，確保視電阻率ρ_s曲線在邊界處平滑銜接。