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【摘 要】流量測井具有施測鉆孔深度大,研究地層較多的特點,可以分析井內流體在不同深度上流量的變化。本文敘述了流量測井在廬江措施井水文地質勘探的應用,重點描述了流量測井的理論依據,提出了施測方法和資料解釋手段,結合實際地質資料準確地劃分各個含水層的位置及其深厚度,測定各分層涌水量及其層間的水力聯系,為廬江該區進行水文地質勘探具有現實指導意義。結論認為流量測井是認識區內水文地質條件較有效的手段,借助流量測井可以在認識區內水文地質條件方面產生較大的飛躍。
【關鍵詞】流量測井;水文地質;涌水量;水力聯系
在煤田地質勘探中,含水層的水位地質參數的獲取多利用抽水試驗,為準確判斷含水層和隔水層的位置、厚度、層數及分層流量狀況,我隊通過流量測井技術分析出井內流體流動的狀態,并結合抽水試驗所測取的數據,來計算各含水層水文地質參數。這樣可以更為準確的提供水文地質參數,并且在廬江措施井井筒檢查孔中得到的實際應用,取得的顯出的成果。
1地質條件
廬江措施井檢查孔揭露侏羅系厚度為380.44m。揭露地層為龍門院組,巖性主要由青灰色、灰綠色、黃色、褐黃色中斑角閃粗安巖,斑狀結構,塊狀構造,部分層段呈現綠泥石化、硅化、電氣石化、黃鐵礦化等,中部夾有灰色薄層狀凝灰巖,局部夾有角礫薄軟層。從地層分布情況看,該段屬龍門院旋回早期,火山活動較為強烈,以角礫粗安巖及凝灰巖為主。
措施井檢查孔內未發現明顯斷層,揭露松散層厚度、巖層特征、間距、標志特征與附近的鉆孔及勘探資料吻合,層位正常,局部發育豎狀裂隙,無充填物,有水蝕痕跡。
2勘探方法
2.1測量原理
流量測井的原理是當抽水鉆孔孔徑保持不變的狀態下,鉆孔內的截面流量與流速成正比關系。實質是根據葉輪來測量鉆孔中縱向水流的轉數幅值,來換算出流速或流量曲線,利用解析流量曲線上的極值和拐點的變化來判斷含水層的厚度、位置和單層含水層的涌水量。
2.2施測方法
我隊的流量測井技術采用的儀器是JWL-1型渦輪流量儀及TCXJ—2000型數控絞車。其中JWL-1型渦輪流量儀二次測流具有工作性能穩定,測流靈敏度高,抗干擾能力強的特點,是應用于水文、地質、煤田、石油等行業鉆孔液體流量的測量儀器。
測流方法是采用連測方法。在自然狀態下,作一次靜態測流,測得相應的流速曲線。抽水過程中,每一次降深水位穩定時作相應的動態測流,利用絞車控制探管恒速。
2.3 含水層層位的劃分
本次流量測井范圍為100.00m—395.82m,混合靜止水位為0.59m。二次流量測井測點的距離一般選擇為2m,在流量發生變化時,進行加密測量,測點點距加密到0.5m,能夠準確地劃分含水層的深厚度,在無含水層井段,5m做一點測流。
3圖件繪制及資料解釋
3.1 圖件繪制
根據現場實測資料,繪制出廬江措施井流量測井綜合成果圖一張,其中包括:孔內自然流量曲線、抽水時,孔內測流曲線、天然狀態下及抽水時,出(吸)水部位及出(吸)水量圖、靜止水位求解圖,如圖1、2、3所示。
Q—S曲線劃分的依據是,以各個層段的流量值為橫坐標,不同抽水狀態時的穩定動水位埋深值為縱坐標(設向下為正值),在坐標紙上描點后進行光滑處理,光滑后的曲線與縱坐標的交點即為其靜止水位深度。
3.2 資料解釋
如圖1所示,從天然流量曲線及抽水流量測流曲線分析可知:
(1)在天然狀態下測得該孔有三個出(吸)水部位,由天然測流曲線看出:
第一個含水層在100.00m—130.00m,其厚度為M1=130.00-100.00= 30.00m,表現為出水狀態,其出水量為0.3375L/S。
第二含水層在152.00m—176.00m,其厚度為M2=176.00-152.00= 24.00m,表現為吸水狀態,其吸水量為0.28125L/S。
第三含水層在372.50m—378.50m,其厚度為M3=378.50-372.50= 6.00m,表現為吸水狀態,其吸水量為0.05625L/S。
在混合靜止水位為0.59m時,第一含水層的水對第二、第三含水層注水,注水量為0.3375L/S,顯示不均勻出(吸)水特征,表明第一含水層的水位高于第二、第三含水層的水位。
(2)在抽水過程中,每一次降深水位穩定時作相應動態測流,測流所測井段含水層基本參數如下表1所示:
(3)利用Q—S曲線根據該靜止水位深度和不同抽水狀態時的穩定動水位埋深求出各層段的水位降深,求解出各含水層的靜止水位:H1=0.2m,H2=1.2m,H3=0.60m。
(4) 參數的確定
三個含水層均屬于承壓含水層,選擇滲透系數計算公式
通過計算求得,各含水層的水文地質參數見下表2所示:
4結語
利用流量測井獲取的基礎資料,可以準確的計算出含水層的深度、厚度,結合抽水試驗獲得的數據,進而得出更為準確的水文地質參數。綜合分析措施井檢查孔地質條件及水文地質工程地質資料,估算井筒涌水量,對檢查孔的資料分析研究和評價,建議井筒開挖前需進行預注漿,然后再全筒凍結。建議在建井過程中應高度重視,采取預防措施,確保礦井生產安全。
參考文獻
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作者簡介:趙新亞,(1992-),男,安徽省蕭縣,碩士研究生,助理工程師,主要從事煤田地質勘探工作。
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