水文测井在雷州半岛地区
广 东 地 质
2004年9月 GUANGDONG GEOLOGY 第19卷第3期
水文测井在雷州半岛地区
无岩心钻进供水井中的应用
郑 远 芳
(广东省地质勘查局水文工程地质一大队，湛江 524033)
摘 要 水文测井是在水文钻孔中进行各种地球物理勘探方法的一个统称。以前钻进供水井是靠取
心来确定含水层位，这种方法效率低，成本高，特别不能适应目前市场经济要求。在雷州半岛地区无
岩心钻进供水井中，采用电阻率和自然电位测井资料来划分含水层已取得良好的效果，同时划分咸淡
水界面也特别有效，现在水文测井已成了一个必不可少的有效手段，根据测井资料成井，可使成井率
达100%。
关键词 水文测井 无岩心钻进 应用
雷州半岛地区是地表水比较贫乏，而地下水相对丰富的地区。在日常生活和生产中大多利用地下水。供水井无岩心钻进方法，是根据测井资料划分含水层(段)深度、厚度、咸淡水界线及水温。无岩心钻进成了十分必要的手段。既节省了人力、物力、降低成本，又方便快速成井，所以有必要论述如何根据测井资料划分含水层深度、厚度、以及咸淡水界线。 1 湛江地区第四纪地层的基本特征
湛江地处新生代雷琼断陷的东北部，新构造运动强烈。断块差异升降明显，沉积了一套
1 300 m。第四纪地层广布，发育完整，成因类型复松散—半固结的新生代地层，总厚度超过
杂，岩性多样，有砾砂、粗砂、中砂、细砂、粘土质砂、粘土、淤泥质粘土、玄武岩、砂岩、泥岩等岩性。由于其富水性的砂层深浅、厚薄不一，在无岩心钻进的钻孔特别是深孔，没有测井资料就很难区别孔内岩性和划分孔中含水层。
湛江大部分地区含有丰富的地下水，但在沿海及海岛，由于海相堆积含水层中咸水未能完全淡化和深部地下水交替缓慢等原因，在一定深度含水层内，地下水为咸水，同时在湛江市中深部(500,800 m)有中温热水，一般水温大于45?的热水矿化度较高(咸水);温度小于45?的则一般为淡水，矿化度小于0.5 g/L。因此，为了开发地下淡水，防止咸水混合
?及使中深部的热水有效开发，都离不开水文测井的指导。
2 地球物理测井基本原理
本文2004年5月收到，8月改回。
?梁俊平(广东省湛江地貌及第四纪地层的基本特征(粤西地质科技信息,1990
2 广 东 地 质 第19卷
在水文测井工作中，应用最广泛成熟的方法是电阻率测井和自然电位测井。
2.1 电阻率测井基本概念
电阻率测井是根据岩层导电能力(即电阻率)的差异，在钻孔中研究岩层性质和区别它们的方法。视电阻率的曲线是电极系沿井身连续移动的过程中测出的，视电阻率的变化在某种程度上反映出岩层电阻率的变化，这些变化的特征就是划分岩层的依据。在湛江地区最常用的电极系是:A1.9M0.2N和N1.9M0.2A两种。粘土视电阻率一般为30,40 Ω?m，砂层为150 Ω?m左右。
2.2 自然电位测井基本概念
)在井内移在没有人工供电的情况下，在钻井发现有天然的电场存在，当井下电极(M动时，记录仪可观测到电位的变化，这就是自然电位。自然电位是由不同矿化度的泥浆与水之间离子的扩散吸附电动势(或称电化学电动势)E造成的，自然电位曲线的幅度和形状首da
先取决于自然电动势的大小，其次和自然电流的分布有关。在常温(18?)下，扩散吸附电动势E可用下式表示: da
E = - 69.6 lg ( / ) RRdamfw
式中R为地层水电阻率，R 为wmf
[1]泥浆滤液的电阻率。
可见地层水与泥浆矿化度差别
愈大，电动势愈大。通常在渗透性好
的地层中地层水矿化度大于泥浆矿化
度(或地层水电阻率小于泥浆电阻
率)，因此在自然电位测井曲线上渗透
性地层有相对的负异常。而当地层出
现咸水层时，则泥浆矿化度大大升高，
在咸水层，自然电位呈现为相对高值
负异常，在淡水层，自然电位呈现为
相对正异常，据此就可以对淡咸水层
位及界线进行划分。
3 水文测井实例分析
实例1，湛江第一技工学校拟打
3一口冷水井，要求出水量50 m/h，
采用无岩心钻进施工，终孔后进行常
规的电阻率测井试验，电极系为
N1.9M0.2A，测井曲线如图1所示。图
第2期 郑远芳:水文测井在雷州半岛地区无岩心钻进供水进中的应用 3 1是湛江第一技工学校供水孔视电阻率测井曲线图。由图可以看出，含淡水的砂层相对邻近粘土为高电阻率地质体，视电率曲线呈高阻反映。显然，粘土相对邻近砂层为低电阻率地质体，视电阻率曲线呈低阻反映，通过确定高阻层与低阻层的顶、底界面位置，并结合自然电位曲线则可划分含水层。从图1视电阻率测井曲线异常可以判断62.5,77.0 m，80.0,90.0 m，114.0,125.0 m为含水砂层。
3根据测井资料成井深度150.03 m，涌水量为65 m/h ,满足用户要求。很明显采用无岩心钻进，节省时间和大量费用。
3实例2、湛江迎宾馆在其院内拟打一口冷水井，井深150 m，要求出水量大于80 m/h，采用无岩心钻进施工，成孔后做常规水文测井试验，采用N1.9M0.2A和M?N电极系分别测出的视电阻率电位曲线和自然电位曲线见图2。
从曲线可见，该井从上至下
可以划分8层含水层，相应于这
些含水层位，视电阻率相对高值，
自然电位曲线呈明显负异常，判
断这些细砂—含砾粗砂层，富水
性好，层厚较大，为了避免受地
表水影响，只利用60 m以下的含
水层。根据测井资料成井，实际
3出水量100 m/h，满足甲方要求。
实例3、徐闻县角尾灯楼角
旅游区为解决用水问题施工了一
口300 m深的机井，因该区范围
地下有咸水层，有的打井队在该
区打井没有采用常规水文测井，
所打机井成了“咸水井”。为了防
止咸水混入，保证成井质量，成
孔后做常规水文测井试验。视电
阻率曲线和自然电位曲线见图
3。从曲线可见，在21,120 m范围内视电阻率偏低，而自然电位出现相对高值负异常，这是高矿化度咸水引起的异常，是典型的咸水层测井曲线 。因为咸水的渗入，致使井中泥浆的矿化度升高，在淡水渗透层上自然电位曲线出现相对低值正异常。
根据测井资料，在21,120 m咸水区段采用成井工艺堵塞，防止咸水下渗，同时利用120 m以下的含水层做取水区段。成井后做抽水试验，水质良好，达到生活用水要求。由此可以看出采用常规水文测井有效且必要。
4 结 束 语
4 广 东 地 质 第19卷
综上实例说明雷州半岛地区供水井采用无岩心钻进施工，并进行常规水文测井效果很好，且方法较为成熟，但是许多中间环节包括了一些理想化的条件，降低了解释精度。为了不断提高测井水平，就要在实际工作中，不断
总结
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经验，把测井曲线和钻井记录反复对比，充分掌握该地区地层情况，摸索出一套适合该地区实际应用的测井方法和解释方法。
5 参考文献
1长春地质学院水文物探编写组(水文地质工程地质物探教程(北京:地质出版社,1979
浙公网安备 33021202002483