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      淺談自然伽瑪測井在工程勘察中的意義

      2016-02-26 20:11:25孫雅飛
      科技視界 2016年3期
      關鍵詞:勘察案例應用

      孫雅飛

      【摘 要】在實施的案例中,工程勘察中的地球物理測井是其中一現比較重要的手段,自然伽瑪測井是沿井身測量巖層的天然伽瑪射線強度的方法,利用自然規(guī)律和原理,根據自然伽瑪測井結果就有可能劃分出鉆孔的地質剖面、確定砂泥巖剖面中砂巖泥質含量和定性地判斷巖層的滲透性,對比自然伽瑪曲線和巖芯柱狀圖,結合區(qū)域地質資料,對鉆孔巖溶發(fā)育和破碎區(qū)域進行了劃分,提高了勘察的準確性。

      【關鍵詞】自然伽馬;勘察;應用;案例

      0 前言

      時至今日,土建、水利、橋隧、道路、港口、海洋等有關工程中,以巖土體的利用、改造與整治問題為研究對象的科學領域的日益專注和完善,為國民經濟建設提供了良好的基礎條件,工程勘察中的地球物理測井是其中一現比較重要的手段。

      地球物理測井是用地球物理探測手段,了解被測井眼不同井段的導電、傳熱、聲學、 放射性等物理性質,用以確定巖層的巖性、物性、含油氣性、含鹽鹵礦化度與地球物理 特性的關系,進而研究地質、礦產狀況和鉆井技術。自然伽瑪測井是沿井身測量巖層的天然伽瑪射線強度的方法。巖石一般都含有不同數量的放射性元素,并且不斷地放出射線。例如,在火成巖中,愈近酸性,放射性強度愈大;在沉積巖中含泥質愈多,其放射性愈強。利用這些規(guī)律,根據自然伽瑪測井結果就有可能劃分出鉆孔的地質剖面、確定砂泥巖剖面中砂巖泥質含量和定性地判斷巖層的滲透性。

      對比自然伽瑪曲線和巖芯柱狀圖,結合區(qū)域地質資料,對鉆孔巖溶發(fā)育和破碎區(qū)域進行了劃分,提高了勘察的準確性。

      1 案例工程區(qū)域地質及地球物理特征

      1.1 場地地層概況

      案例工程場區(qū)勘探深度內,自上至下依次為第四系粘性土,碎石土、奧陶系灰?guī)r。

      根據鉆探揭露第四系地層可分為全新統(tǒng)填土、黃土;上更新統(tǒng)地層基本為坡洪積粘性土及充填粘性土的碎石層;晚更新統(tǒng)主要為次生紅粘土及充填粘性土的碎石層組成。場地下伏基巖為灰?guī)r。

      該套全新統(tǒng)地層具高孔隙比,低承載力特征,屬不良地質層,根據建筑物特征,該層多挖除對工程無實際意義。

      上更新統(tǒng)及晚更新統(tǒng)粘性土具硬塑狀特征,可分為粉質粘土、粘土、碎石。粘性土一般含灰?guī)r碎石,該層直接覆蓋于基巖之上,但分布不均勻,厚度不均勻。

      該區(qū)基巖主要為灰?guī)r,厚度變化大,巖溶及溶洞極為發(fā)育,一般充填粘性土及碎石。

      1.2 地球物理特征

      在地球物理特征和試驗成果的基礎上進行資料的解釋,表現在成果圖上有如下特征:第四系粘土和泥質灰?guī)r自然伽瑪值較高,灰?guī)r自然伽瑪值較低。如灰?guī)r破碎或巖溶發(fā)育則自然伽瑪值升高。

      2 案例工程工作方法技術及質量檢查

      2.1 儀器設備與技術指標

      野外工作使用儀器為重慶地質儀器廠生產的JGS-1智能綜合測井系統(tǒng),由測井主機、絞車控制器、絞車、測井探管、筆記本電腦及各種連接線組成。

      2.1.1 智能工程測井系統(tǒng)主機主要技術指標(表1)

      2.1.2 測井工作軟件系統(tǒng)

      運行環(huán)境:Windows98/2000/XP。

      采樣間隔任意(1~1000cm)設置(1cm,2cm,...1000cm)。

      一次采集的最大深度3000米(0.1米采樣間隔)。

      多參數深度自動對齊。

      多參數疊加達到10條。

      曲線移動,異常點剔除、平滑、倒序、合并、分段、計算等。

      解釋剖面輸入及巖層名稱、厚度、底板深度自動形成。

      曲線放大、壓縮。

      曲線深度比例5種:1∶50、1∶100、1∶200、1∶500、1∶1000。

      彩色或黑白連續(xù)出圖。

      輸出圖形最大寬度415mm,長度2310mm。

      2.1.3 R411自然伽瑪探管:

      閃爍體:NaI(Tl)、Φ23×60mm。

      光電倍增管:GDB23。

      測量范圍:>30Kev 伽瑪射線。

      計數范圍:0~32000cps。

      穩(wěn)定性:連續(xù)工作時,其輸出變化小于3.5%(每次測100組數取平均值)。

      道間干擾:在孔中載源密度道對自然伽瑪的干擾不大于0.5%。

      2.2 測井質量檢查

      測井資料質量的評級以甲方施工設計為依據,按SY/T5132-2003《測井原始資料質量要求》為標準對儀器刻度、重復性、一致性以及對地層特征的反應逐項檢查和控制,嚴格評定各條測井曲線的質量。

      對測井原始資料質量主要從以下方面進行評價:

      2.2.1 按照SY/T5132-2003《測井原始資料質量要求》對測井原始資料質量進行檢查評價

      各種測井項目的刻度準確,車間刻度、測前刻度、測后刻度齊全,刻度誤差均在各自允許的誤差范圍之內。

      曲線深度準確,各條曲線之間對應性好,數據的變化相對應,對套管深度誤差每千米不超過1米。

      測井速度符合要求。

      接圖曲線測井值誤差不超過10%。

      重復曲線誤差均在誤差允許范圍內。

      各曲線數值符合一般規(guī)律和地區(qū)巖性特點。本井所有測井曲線均成功的反映了地質特征,較好的反映了當時測井環(huán)境下的真實情況。

      所測全部曲線均符合SY/T5132-2003《測井原始資料質量要求》標準,曲線之間有較好的相關性。

      2.2.2 利用重復曲線分析法檢查原始曲線質量

      重復曲線是檢查測井資料質量的重要方法之一,重復曲線的吻合性直接反映測井質量。通過對本井測井重復曲線對比分析:該井測井重復的測井深度誤差和曲線數值誤差均符合標準要求。按照SY/T5132-2003《測井原始資料質量要求》標準,對自然伽瑪測量了重復曲線,所測的重復曲線在誤差允許的范圍之內。

      3 結束語

      本次測井測量了自然伽瑪參數,通過與勘察資料相互驗證,對鉆孔巖溶發(fā)育及破碎區(qū)域進行了較全面的解釋和推斷。

      綜合場地地質條件,并結合當地建筑經驗,通過工程地質勘察、地質災害評估以及地下水環(huán)境評價可以看出,對于工程建設不僅要在其建筑安全穩(wěn)定性方面進行論述,亦應該在環(huán)境影響,特別是建筑的建設及其使用階段進行綜合論述,并對建設對場地的影響進行評價,為整個建設的保值增值服務,為整個項目的綜合利用服務。雖然,工程地質工作在整個建設過程所占據的份額很小,但是在建設過程中由于對地質工作的忽視,并且由于地質工作的不可逆和經驗邊緣性,一旦造成安全隱患,破壞勢必極大,后果非常嚴重,同時,由于建筑對環(huán)境的影響不可估量,一旦形成不利的結果,那么損害也必然極大,為了建設的安全使用并對環(huán)境保護,筆者建議重視工程地質工作,并從綜合評估治理的角度對土地資源、水資源以及環(huán)境資源綜合利用,為整個工程的現在和將來保值增值服務。

      [責任編輯:楊玉潔]

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