Подробная информация о подземных условиях имеет важное значение для разработки и управления ресурсами подземных вод, а также для определения характеристик и восстановления загрязненных участков. Скважинные геофизические методы предоставляют высокоэффективные средства для сбора такой информации. Последние достижения в области методов и оборудования значительно расширили возможности геофизиков для получения информации о недрах при исследовании грунтовых вод с помощью методов скважинной геофизики.
Что такое общие геофизические журналы и как они используются?
Обычные геофизические каротажные данные включают кавернометр, гамма, одноточечное сопротивление, спонтанный потенциал, нормальное удельное сопротивление, электромагнитную индукцию, удельное сопротивление жидкости, температуру, расходомер, аппарат теледиагностики и акустический аппарат.
Каротаж каверномера фиксирует диаметр ствола скважины. Изменения диаметра ствола скважины связаны с конструкцией скважины, например, размером обсадной колонны или бурового долота, а также с образованием трещин или обрушении вдоль стенки ствола скважины. Поскольку диаметр ствола скважины обычно влияет на отклик каротажа, каротажный каротаж полезен при анализе других геофизических каротажей, включая интерпретацию каротажных диаграмм расходомера.
Гамма-каротаж регистрирует количество естественного гамма-излучения, испускаемого камнями, окружающими скважину. Наиболее значительными естественными источниками гамма-излучения являются калий-40 и дочерние продукты ряда распада урана и тория. Глинистые и сланцевые породы обычно излучают относительно высокое гамма-излучение, потому что они включают продукты выветривания калиевого полевого шпата и слюды и имеют тенденцию концентрировать уран и торий за счет поглощения и обмена ионов.
Каротаж одноточечного сопротивления регистрирует электрическое сопротивление от точек внутри скважины до электрического заземления на поверхности земли. Как правило, сопротивление увеличивается с увеличением размера зерен и уменьшается с увеличением диаметра ствола скважины, плотности трещин и концентрации растворенных твердых веществ в воде. Каротаж сопротивления по одной точке полезен при определении литологии, качества воды и расположения зон трещин.
Каротаж спонтанного потенциала регистрирует потенциалы или напряжения, возникающие между скважинным флюидом и окружающей горной породой, и флюидами. Журналы самопроизвольного потенциала могут использоваться для определения литологии и качества воды. Сбор каротажа с самопроизвольным потенциалом ограничивается открытыми скважинами, заполненными водой или грязью.
Каротажные диаграммы нормального удельного сопротивления регистрируют удельное электрическое сопротивление среды скважины, окружающих горных пород и воды, измеряемое с помощью потенциалов, расположенных на разном расстоянии друг от друга на каротажном зонде. Типичное расстояние для потенциальных электродов составляет 40 см для короткого нормального удельного сопротивления и 160 см для длинного нормального удельного сопротивления. Каротаж нормального удельного сопротивления зависит от толщины слоя, диаметра ствола скважины и скважинного флюида и может быть собран только в открытых скважинах, заполненных водой или буровым раствором.
Каротаж электромагнитной индукции регистрирует электрическую проводимость или удельное сопротивление горных пород и воды, окружающей скважину. На электропроводность и удельное сопротивление влияют пористость, проницаемость и содержание глины в породах, а также концентрация растворенных твердых веществ в воде в породах. Зонд с электромагнитной индукцией разработан для максимального увеличения вертикального разрешения и глубины исследования, а также для сведения к минимуму воздействия скважинной жидкости.
Журналы регистрации удельного сопротивления жидкости регистрируют удельное электрическое сопротивление воды в стволе скважины. Изменения удельного сопротивления жидкости отражают различия в концентрации растворенных твердых веществ в воде. Каротажные диаграммы удельного сопротивления жидкости полезны для определения водоносных зон и определения вертикального потока в стволе скважины.
Журналы температуры фиксируют температуру воды в скважине. Температурные диаграммы полезны для разграничения водоносных зон и определения вертикального потока в стволе скважины между зонами разного гидравлического напора, через которые проходят скважины. На поток в скважине между зонами указывают температурные градиенты, которые меньше регионального геотермического градиента, который составляет примерно 33 градусам на 30м в глубину
Журналы расходомера фиксируют направление и скорость вертикального потока в стволе скважины. Скорость потока в стволе скважины можно рассчитать на основе измерений скорости в скважине и диаметра ствола скважины, записанного с помощью кавернометра. Журналы расходомера можно собирать в условиях отсутствия откачки и (или) откачки.
Каротажные журналы фиксируют цветное оптическое изображение ствола скважины. Помимо записи на кассету видеомагнитофона, оптическое изображение можно просматривать в реальном времени на мониторе. Строительство скважины, литология и трещины, уровень воды, каскадная вода сверху над уровнем воды и изменения качества воды в скважине (химические осадки, взвешенные частицы и газ) можно наблюдать непосредственно с помощью камеры.
Журналы акустического каротажа записывают магнитно-ориентированное фотографическое изображение акустической отражательной способности стенки ствола скважины. Журналы каротажа указывают местоположение, простирание и падение трещин и литологических контактов. Сбор журналов каротажа ограничен открытыми скважинами, заполненными водой или грязью.
