[發明專利]一種基于電阻率成像技術的地下水量測量方法

有效

• 申請號: 201310469670.3
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103487843A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 徐爍;方國華;張宏兵;張文喆;劉芹
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 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所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

技術領域

本發明涉及一種基于電阻率成像技術的地下水量測量方法，屬于地下水水量測量技術領域。

背景技術

地下水資源是自然界水循環系統的重要組成部分，地下水資源量的勘測對分析研究區水文地質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、山丘區找水工程的水量估算等往往需要分析研究區地下水的總儲量，這需要運用水文地質物探和水文地質鉆探勘測方法。

水文地質物探用途廣泛，具有成本低、速度快等優點，主要用于探測研究區巖體構造及含水性能等。水文地質物探方法種類很多，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、適應性強，成為了水文地質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，分析推斷地質體的水文地質特征，但該法僅能對地質條件作粗略描述，多用于干旱地區及山丘區找水；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參數等。水文地質鉆探是地下水勘測最直接的勘探手段，但由于該法布孔復雜，施工困難，耗時長，成本高，在應用時需要特別慎重。

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狀況，再鉆井確認，根據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的地質情況，通常僅用作在鉆井測量前對研究區地質狀況的定性分析，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。

發明內容

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

技術方案：一種基于電阻率成像技術的地下水量測量方法，盡量利用研究區內已有測井，如果測井數量不夠不能反映整個研究區的地質情況，則考慮新增鉆井。根據已有測井和新增測井的鉆孔巖芯資料，初步判斷測井區的地質分布情況。

采取地面與井中測量相結合的系統觀測方法。

地面測量系統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置了較高密度的觀測點，采用多電位電極系，并增設了數據采集系統，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，使得數據的精度高，抗干擾性強。在連井電測實驗中，根據已知的地質資料選擇適當的電極距（測量電極距一般可取1～5m，根據電阻率成像情況可作適當調整，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換器和增強型數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，根據電學性質計算所測視電阻率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。