[发明专利]一种基于电阻率成像技术的地下水量测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于电阻率成像技术的地下水量测量方法，属于地下水水量测量技术领域。

背景技术

地下水资源是自然界水循环系统的重要组成部分，地下水资源量的勘测对分析研究区水文地质条件和水资源配置及评价都有着重要意义。地下水评价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补给和排泄量，不能反映出地下水资源的实际总量，不少地下水勘测工程，如地铁、隧洞、建筑等开挖工程地下水量计算、山丘区找水工程的水量估算等往往需要分析研究区地下水的总储量，这需要运用水文地质物探和水文地质钻探勘测方法。

水文地质物探用途广泛，具有成本低、速度快等优点，主要用于探测研究区岩体构造及含水性能等。水文地质物探方法种类很多，常用的有地面物探和地球物理测井两类，其中，地面物探中的电阻率法由于成本低、适应性强，成为了水文地质地面物探中最普遍使用的方法。电阻率法通过测量岩石的电阻率，分析推断地质体的水文地质特征，但该法仅能对地质条件作粗略描述，多用于干旱地区及山丘区找水；地球物理测井是将地球物理勘探方法用于井孔中，研究井孔剖面和井孔周围的地质情况，可用于钻孔剖面的岩性分层，校正钻孔资料，判断含水带及确定水文地质参数等。水文地质钻探是地下水勘测最直接的勘探手段，但由于该法布孔复杂，施工困难，耗时长，成本高，在应用时需要特别慎重。

目前地下水储量测量的常用方法是工程物探和开采试验法，先用物探电阻率法查看地质状况，再钻井确认，根据钻井抽水试验运用克里金法插值拟合分析地下水资源储量。由于物探电阻率法的精确度不高，不能准确反映研究区的地质情况，通常仅用作在钻井测量前对研究区地质状况的定性分析，并不能用于地下水含水量的分析计算；抽水试验的精度较高，但成本高过程复杂，需要大量的准备工作，钻井的局部性也使得地下水含水量的计算多为散点估算值，不能从整体上反映地下水的分布状况，另外，常用的地下水量测量方法没有考虑孔隙率对地下水量的影响，地下水量测量精度不高。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于电阻率成像技术的地下水量测量方法，该方法经济易行，可较大地提高地下水量测量的准确度。

技术方案：一种基于电阻率成像技术的地下水量测量方法，尽量利用研究区内已有测井，如果测井数量不够不能反映整个研究区的地质情况，则考虑新增钻井。根据已有测井和新增测井的钻孔岩芯资料，初步判断测井区的地质分布情况。

采取地面与井中测量相结合的系统观测方法。

地面测量系统采用高密度电阻率法。

采用高密度电阻率法对成一线的测井做连井电测试验，绘制ρ_s等值线断面图。高密度电阻率法原理与电阻率法相同，但是该法在观测中设置了较高密度的观测点，采用多电位电极系，并增设了数据采集系统，测量装置按电极排列方式的不同一般分为对称四极装置、偶极装置和差分装置等，在测量方法和仪器上也采取了一些措施，使得数据的精度高，抗干扰性强。在连井电测实验中，根据已知的地质资料选择适当的电极距（测量电极距一般可取1～5m，根据电阻率成像情况可作适当调整，对于常用的对称四极装置，供电电极距一般选取覆盖层厚度的5～10倍，测量电极距一般选取供电电极距的1/3～1/5），在测井连接线上直线布置多电位电机系，用多芯电缆把电极连接至接线盘，通过程控式电极自动转换器和增强型数字电阻率仪逐级观测，并用计算机和绘图仪，即可绘制出测井连线剖面的ρ_s剖面图和ρ_s等值线断面图。

井中测量系统采用电测井法和声波法。

采用电测井法测量已有测井的视电阻率ρ_s，通过绞车、井口滑轮等仪器装备沿井轴放入供电电极和测量电极，测出电极之间电位差ΔU和供电电流I，根据电学性质计算所测视电阻率ρ_s的大小，绘制测井视电阻率ρ_s曲线，根据测井视电阻率ρ_s曲线划分地层，与钻孔岩芯资料相互验证，得到较为精确的测井地层划分图像和视电阻率ρ_s曲线，并以此作为确定的边界条件调整高密度电阻率法的ρ_s等值线断面图，对不合理的视电阻率ρ_s曲线进行平移和拟合，确保视电阻率ρ_s曲线在边界处平滑衔接。