Как говорится, без воды и не туды и не сюды…
Чтобы говорить о каротаже на воду надо понять суть объекта поиска.
Вода это основной жизненный ресурс для людей, животных и растений.
А гидрогеоло́гия (от др. -греч. ὕδωρ «водность» + геология) — наука, изучающая происхождение, условия залегания, состав и закономерности движения подземных вод. Также изучается взаимодействие подземных вод с горными породами, поверхностными водами и атмосферой.
По условиям залегания подземные воды подразделяются на несколько видов:
-почвенные;
-грунто́вые;
межпластовые;
артезианские;
минеральные.
Рис.1 . Схема залегания подземных вод:
1 — водоупорные породы; 2 — грунтовые воды; 3 — межпластовый безнапорный водоносный горизонт; 4 — артезианский напорный водоносный горизонт. I — колодец, питающийся грунтовой водой; II — колодец, питающийся межпластовой водой, III — артезианская скважина
Основными подземными хранилищами воды являются артезианские бассейны, межпластовые и грунтовые воды.
Геофизика применяется как при поисках, так и при разведке воды и позволяет получать геолого-гидрогеологическую информацию с высокой детальностью при сравнительно не высокой стоимости работ.
Основными индикаторами, позволяющими оценить взаимодействие поверхностных и подземных вод, является их температура и минерализация. Поэтому основными методами при каротаже служат термометрия и резистивиметрия. Конечно, используются и традиционные геофизические методы КС, ПС.ГК для оценки литологического состава пород и их физического состояния ( трещиноватость, пористость и т.д).
Для решения этих задач при гидрогеологическом каротаже идеально подошёл и мы им более 5 лет пользуемся- это комплексный прибор фирмы « АСУ ЭКСПЕРТ» г. Томск КП-71 ЭГРТ
Скважинный прибор «КП-71ЭГТР» предназначен для геофизических исследований открытого ствола скважин, заполненных промывочной жидкостью с удельным сопротивлением от 0,03 до 10 Ом•м, посредством регистрации за один спуско-подъем кажущегося сопротивления пород зондами А0.9М0.1N, N0.9М0.1А, потенциала ПС, проводимости и температуры скважинной жидкости, гамма-излучения пород с одновременной передачей информации в цифровом виде через одножильный бронированный каротажный кабель.
Подробнее остановимся на методе резистивиметрия, как наиболее сложном в методическом плане его применения.
Резистивиметрия
Резистивиметрия основана на измерении удельного электрического сопротивления жидкости, заполняющей скважину.
Основным фактором, определяющим сопротивление водного раствора, является содержание в нем растворимых солей.
В гидрогеологической геофизике резистивиметрию используют для определения скорости фильтрации подземных потоков. В предварительно засоленной скважине выполняют измерения УЭС жидкости во времени, изучая скорость опреснения электролита , которая связана с фильтрационными свойствами водоносного горизонта.
Наблюдения проводят в не обсаженной скважине или в скважине, оборудованной фильтром, в интервале водоносного горизонта.
До засоления в скважине выполняют комплекс геофизических исследований, включающий методы стандартного электрического и радиоактивного каротажа, термометрию, кавернометрию и резистивиметрию . По кривой удельного электрического сопротивления жидкости, заполняющей скважину, оценивают естественную минерализацию подземных вод.
Затем производят засоление скважины, растворяя в ней соль (как правило NaCl ) , добиваются резкого понижения сопротивления жидкости в скважине по сравнению с сопротивлением пластовой воды.
Сразу после засоления регистрируют первую диаграмму УЭС, по которой оценивают качество засоления (однородность электролита по стволу скважины). Концентрация солевого раствора не должна превышать естественную минерализацию пластовых вод более чем в 3-4 раза.
Через равные промежутки времени (от 10-15 мин до нескольких часов), в зависимости от скорости опреснения жидкости в скважине, регистрируют несколько кривых. Работы продолжают, как правило, до полного опреснения электролита в интервале исследования (обычно это время составляет от нескольких часов до нескольких суток).
Кривые резистивиметрии до засоления скважины и зарегистрированные в разные моменты времени, наносят на сводный график , по которому определяют наличие зон активного водообмена, выделяют места притоков подземных вод в скважину. На кривых это проявляется в последовательном увеличении электрического сопротивления раствора против интервалов фильтрации. Против водоупорных интервалов пород концентрация раствора и его сопротивление остаются практически неизменными.
Примеры из нашей практики:
По скорости фильтрации можно сказать о не высоком дебите.
В скважине 87 рассоление (уменьшение концентрации соли и, как следствие, возврат сопротивления к первоначальному уровню) происходит за несколько минут , то есть, скважина с хорошим дебитом.
Устье гидрогеологической скважины. Рядом лежит «засольник»