对水文钻井中电测井的几点认识

时间:2022-10-15 06:28:07

对水文钻井中电测井的几点认识

摘要:将泥浆水的矿化度、孔径、成井后地层水的矿化度等与电测井曲线在含水层上的幅值的相关性,建立回归曲线,从而建立多条典型曲线,并在工作中不断修改,再加上科学地分析,就能为水井施工提供可靠的资料,在成井中起到关键作用。

关键词:电测井;方法

SOME UNDERSTANDINGS ON ELECTRIC LOGGING OF HYDROGEOLOGIC DRILLING

LIU PEIYU

(Huanghua Water Authority Hebei Huahuang 061100)

ABSTRACT: It is a good point which can make critical influence on digging well by providing reliable materials, analyzing scientifically and improving continuously the multiple regression curves which created by the usage of relationship between mudcake ‘s mineralization ,bore diameter , mineralization of stratum water after well construction and the amplitude of the electric logging lines on apuifer .

Key words: Electric logging;methods

电测井就是利用钻孔剖面,放置一种不同装置的电极系,沿井轴自下而上进行电性测量,依据不同的地层或介质的电性差异来了解分析钻孔中地层结构、水质及含水性等情况的一种电测方法。目前常用的是视电阻率和自然电位法。笔者从事电测工作十多年,积累了一些经验,现结合典型实例,谈几点我的认识:

一、掌握泥浆水、孔径等各种因素的影响,不断总结实践经验,建立适合自己的典型曲线。不少的文献中提到利用自然电位异常值、视平均电阻率计算地层水矿化度的方法。然而这种方法影响因素多,计算复杂,在实际生产中利用价值不大。笔者在多年的工作实践中,发现着重掌握泥浆水、孔径等因素的影响,建立适合自己的典型曲线,效果不错,应用也方便。将每眼井泥浆水的矿化度、孔径、成井后的地层水矿化度、所测含水层的平均电阻率、自电异常值,建立相关关系。比如,某一典型曲线是:当泥浆水矿化度在1.0-1.5g/L 之间,孔径400mm的情况下,平均电阻率在13-14Ω•M 的含水层,地层水矿化度为2.0g/L;地层水矿化度在1.2-1.5 g/L左右,泥浆水为海水(矿化度大于21g/L)自电异常值应在38-40MV左右;利用同一地层水做泥浆水的,所测自电应稍显负异常反应(理论上应无反应)。在具体电测曲线分析中,上述典型曲线参考价值很大。

例如:山东沾化一水源井(图1)

泥浆水矿化度为4.0,孔径500mm,平均电阻率在10-11Ω•M,自电异常值23MV。与上述典型曲线比较:

综合还原到典型状态下平均电阻率在20-21Ω•M,因而推断地层水矿化度应为1.2g/L左右。同理,自电分析结果,与上述分析相符。成井后,地层水矿化度为1.1g/L,水量较好。

二、充分认识视电阻率、自然电位的优缺点,相互结合,对应分析。

视电阻率法客观反应了对应地层的电阻率,其中数值又包括了孔径、泥浆水等因素影响。数值具有较好的客观性。理论上一般提倡以视电阻率分析为主,但视电阻率并不是透水性能的直接反映,电阻率高不一定透水性能就好。

自然电位反映了不同地层相对地面的电位差异,直观上反映了泥浆水与地层水的矿化度的差异。反映的数值是相对值,且受泥浆水、地层水矿化度的影响,极化电流的影响等等,实际生产中还有飘移等现象。实际生产中,特别是异常值反应不太明显的自然电位曲线,仅依据自电判定是正异常,负异常很关键,也很困难。因此,一般分析中,应以自然电位曲线为辅分析。但是自然电位反应的异常值,直接反应了地层的透水性能。通俗讲,自然电位曲线异常反应明显的水层,水量一定很好。

因此笔者认为,在生产中,应根据实际情况,有所侧重,对应分析。不应拘泥以电阻率为主,自然电位为辅的这一原则。

下面就列举我在电测工作中遇到的几个典型实例。

1、山东高青黑里寨小王庄电测井实例。(见图一)该井所用泥浆水为黄河水,矿化度大约1.0g/L。该井捞取砂样砂性很好,应属粉细砂。但砂层电阻值偏低,平均电阻率仅为14左右。自然电位负异常明显,大于10MV。据视电阻率曲线分析,砂样好,而砂层阻值偏低,应为地层水矿化度太高影响所致。据自然电位负异常大于10 MV与视电阻率对应也较好,即地层水矿化度应大于泥浆水矿化度1.0g/L。故据两条曲线可以推论:1、水量好,2、矿化度应大于1.5g/L,而不应超过1.8g/L。成井后,地层水矿化度为1.72g/L,水量较好,单位出水量3.19m3/m•h,与分析结果相符。

2、黄骅市庞庄子电测井实例(见图二)。该井所用泥浆水为附近机井水,即同一地层水。视电阻率曲线在460-490米之间,电阻率异常高,为555Ω•M,对应自电无异常反应。其它段砂层视电阻率值正常,对应自电稍显负异常。由此推断:460-490米之间应为一段尚未完全胶结泥岩,由于自电无反应,因而不具有透水性。故不应利用此段。成井后该井水质水量均良好。

三、相信仪器,相信科学,大胆评价

以黄骅港某电测井为例(见图三)。根据以往的电测资料,该地区为全咸区,矿化度均超过2g/L。经测量该井泥浆水矿化度为1.6g/L。自然电位曲线在320米以上,正异常值反映很大,所示地层水矿化度接近海水。400-500米之间,正异常值在5-6 MV之间,水质还可以。600米以下,自然电位正异常值突然增至21MV,对应电阻率max=1.25Ω•M。由此可以确定600米以下为咸水。对于一眼井,上层为咸水,中间淡水,下部又为咸水。这在当地是绝无仅有的,在相关文献中也很少记载。笔者在进一步检查设备,仔细分析两条曲线后推断:该井320米以上为咸水,320米至400米为咸淡水过渡段,400-500米为淡水区,矿化度不高于2g/L。600米以下又为咸水。建议对500米以下进行封填。上部泥球封至400米。成井后,该井水矿化度为1.8g/L,创造出在全咸打出淡水的奇迹。

图三 黄骅港某电测井

总之,将泥浆水的矿化度、孔径、成井后地层水的矿化度等与电测井曲线在含水层上的幅值的相关性,建立回归曲线,从而建立多条典型曲线,并在工作中不断修改,再加上科学地分析,就能为水井施工提供可靠的资料,在成井中起到关键作用。

注:文章内的图表及公式请以PDF格式查看

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