[发明专利]一种综合监测海水入侵砂岩含水层方法

说明书

本发明公开一种综合监测海水入侵砂岩含水层方法，是将电阻率法（高密度电法或并行电法）与电阻率测井、探地雷达法或地震反射法、水文地球化学方法、取样测试等综合起来监测海水入侵，本发明解决了电阻率法定位不准和单纯水化学法成本高的问题。同时，海水入侵定位更加准确，可靠。

技术领域

本发明属于物探和水化学的综合技术领域，具体涉及一种综合监测海水入侵砂岩含水层的方法。

背景技术

目前，海水入侵监测方法主要靠水文地球化学的方法，即钻井取水样，对水样进行测试，确定海水入侵区域(无入侵区、轻度入侵区和严重入侵区)。现在国际通用的海水入侵标准也是利用水文地球化学的方法得到的。但该方法所用的数据为点数据，钻孔周围外界环境对数据影响大。

国内已有很多区域尝试使用电阻率法对海水入侵进行监测，电阻率法很容易获得剖面数据，能够进行实时监测且获得大量的数据。但该方法得到的电阻率是视电阻率，很难像水文地球化学那样根据氯离子浓度精确的划分海水入侵区域。

阿尔奇公式是地层真实电阻率的经验公式，在测井行业得到广泛的应用。通过含水层取样测试，进行数据拟合，可得到阿尔奇公式中的a、m，从而得含水层的真实电阻率及海水入侵砂岩含水层的真实电阻率。

电阻率约束反演，能够充分利用钻孔采样测试、测井、探地雷达或地震反射法等获取的已知信息，对电阻率进行反演。由于约束反演利用了已验证的电阻率信息，因此，经过电阻率约束反演后的视电阻率更加接近于真实的电阻率值。

发明内容

本发明的目的在于提出一种综合监测海水入侵砂岩含水层的方法，解决电阻率法定位不准和单纯水化学法成本高的问题，实现海水入侵定位更加准确，可靠的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种综合监测海水入侵砂岩含水层的方法，包括以下步骤：

S1、电阻率测线布设：在探测区内布置电阻率测线，将电阻率测线垂直于入侵面；

S2、探地雷达法或地震反射法布设：平行于电阻率测线，每条电阻率测线附近各布至少一条探地雷达法或地震反射波测线；

S3、测井布设及取样：每条测线至少布置三个钻孔，即分别布设在海水严重入侵区、轻度入侵区、无入侵区，对每个钻孔内取样；

S4、建立氯离子浓度与淡-海水混合液电阻率关系曲线：分别在钻孔中取淡水和在附近海中取海水，测定不同比例淡水与海水混合后氯离子浓度和电阻率值，建立氯离子浓度与淡-海水混合液电阻率关系曲线；

S5、建立氯离子浓度与海水入侵砂岩含水层真电阻关系曲线：通过测试砂岩岩样，确定阿尔奇公式中参数；将不同氯离子浓度所对应的淡-海水混合液电阻率值带入阿尔奇公式，可以得到该离子浓度海水入侵砂岩含水层后的真电阻率，最后，建立了氯离子浓度与海水入侵砂岩含水层真电阻率的关系曲线；

S6、建立氯离子浓度与海水入侵砂岩含水层视电阻率关系曲线：根据电阻率测井及钻孔相关数据，建立一组已知地层厚度和各层电阻率的层状模型，其中，非入侵层电阻率不变，砂岩含水层电阻率采用海水入侵砂岩真电阻率值，对该组模型进行正演模拟，得到含水层的视电阻率值，从而建立氯离子浓度与海水入侵砂岩含水层视电阻率曲线；

S7、确定海水入侵程度砂岩含水层视电阻率：将氯离子浓度250mg/L和1000mg/L在氯离子浓度与海水入侵砂岩含水层视电阻率关系曲线上对应的视电阻率值A、B作为划分海水入侵程度的边界，小于A的为无入侵区；大于A小于B的为轻度入侵区；大于B的为严重入侵区；