水文地质钻探的观测与编录

任务二水文地质钻探 三、水文地质钻探的观测与编录 课程目的课程目的 课程任务课程任务 掌握水文地质钻探的观测与编录工作内容、方法、记录方式，具有水 文地质钻探编录专业技能 1、 掌握水文地质钻探岩心观测的内容、方法 2、 掌握水文地质钻探简易水文观测的内容、方法 3、掌握水文地质钻探编录工作内容、方法、记录方式 课程内容课程内容 1、水文地质钻探的岩心观测 2、水文地质钻探水文地质观测（简易水文观测） 3、水文地质钻探编录 重点、难点重点、难点 水文地质钻探目的是获得地下深处的地质、水文地质资料目的是获得地下深处的地质、水文地质资料，通过岩心观测、水文 地质观测及编录工作实现，钻孔水文地质综合成果图表反应。 （一）岩心的观测（一）岩心的观测 钻进过程中，对每次提钻获取的岩性自上而下按序摆放，并对每段岩心编号。 1、做好岩心的地质描述：描述的内容主要是岩性名称、结构、构造、层序、层厚、 孔隙性、透水性等。 2、测算岩心采取率：K u=L0/L，提取岩心的长度与钻孔进尺的比率。 （回次采取率、 回次采取率、 分层采取率分层采取率）。注意残留岩心：上一回次残留到本回次的岩心。 根据岩心采取率可以判断坚硬岩石的破碎程度及岩溶发育强度，进面分析岩石的 透水性和确定含水层位。一般坚硬岩石，K u≥70%，而构造破碎带、风化带和裂隙、岩 溶带，K u≥50%。 3、统计裂隙率及岩溶率：钻探中只作线状统计。根据 y 确定岩石裂隙或岩溶发育 程度，确定含水段的位置。y=∑b i/(L. Ku)*100% 4、一般终孔后在孔内进行综合物探测井，以便准确划分含水层（段）。 5、按设计的层位或深度，从岩心或钻孔内采取定规格（体积或重量的）或定方向 的岩样或土样，以供观察、鉴定、分析或实验。如：孢子花粉、同位素等样品。 （二）简易水文地质观测（二）简易水文地质观测 1 1、含水层水位观测、含水层水位观测 1 水文地质钻探的岩心观测、简易水文观测、编录 发现含水层后，应停钻测定初见水位和稳定水位。 每次下钻前、提钻后立即测量孔内水位，并详细记录，停钻期间每隔 1-4 小时观 测一次孔内水位。 潜水的初见水位与稳定水位基本一致；承压水的稳定水位高于初见水位。钻孔穿 过多个含水层，分层止水，分层观测水位。一般来说，当相邻三次观测所得水位差不 大于 2mm，且无系统上升或下降趋势时，即为稳定水位。钻孔终24 小时后，测钻孔静 止水位。 稳定水位的测定：稳定水位的测定： 第四系潜水含水层、测定初见水位后，还需继续揭露1-2m，承压含水层，须揭穿 隔水顶板，再揭露1-2m 含水层，才能测定稳定水位；坚硬岩石裂隙或岩溶含水层，主 要观测风化壳水、构造含水带及层状裂隙或岩溶含水层的初见水位和稳定水位，须深 入含水层数 m。应对上部含水层进行止水，测定各含水层的稳定水位。 2 2、观测水温、观测水温 不同含水层，分别测定其水温。对巨厚含水层，要分上、中、下三段，分别测地 下水水温，并记录孔深及水温计的放入深度。观测水温时，应同时观测气温。 3 3、冲洗液消耗量的观测、冲洗液消耗量的观测 一般做法：下钻前、提钻后分别观测泥浆槽水位标尺，求得本回次冲洗液的消耗 量（V）、本回次的单位进尺冲洗液消耗量。 V=V=（（V V 1 1+ V + V 2 2） ）- V- V 3 3 V 1——钻进前泥浆槽内冲洗液体积 V 2——钻进过程中加入泥浆槽内冲洗液体积 V 3——提钻后泥浆槽内冲洗液体积 停钻时，则可用孔内液面下降值计算地层的漏失量。 分析：如果钻进中冲洗液大量消耗，可能是揭露到透水性很强的含水层、透水通 道或遇到透水性很强的干岩层；如果钻进中冲洗液循环量增多，则说明揭露到新的含 水层，且其水头至少高于该含水层（带）以至孔口。 4 4、钻孔涌水现象观测、钻孔涌水现象观测 孔口涌水，表明钻孔揭露到承压水头高于地面的自流承压含水层。应立即停钻， 记录钻进深度，并接上套管或装上带压力表的亚管，测管稳定水位和涌水量。 2 稳定水位量由套管岩测定，或根据压力表测定压力，计算出水头： h=p(水的压强)/γ（地下水的重率） 涌水量可以直接测定，也可用测自流孔涌（喷）水高度（f）及孔口管内径(d)的 方法，计算钻孔涌水量： 当当 f f＜＜5m5m 时，时，Q=11dQ=11d2 2.f.f1/2 1/2；当；当 f f＞＞5m5m 时，时，Q=11dQ=11d2 2.[f(1+0.0012f)].[f(1+0.0012f)]1/21/2；； （（f f 单位单位 dmdm，，d d 单位单位 dmdm，，Q Q 单位单位 L/sL/s）） 测定 f 的同时，最好能进行涌水试验，进行三次水位降深，测定 3 个稳定水位及 所对应的涌水量。 5 5、孔内现象观测、孔内现象观测 孔内现象包括：钻具自动下落、孔壁坍塌、掉块、沉砂和气体逸出等。如钻具自 动陷落（掉钻），通常说明遇到了溶洞或巨大裂隙；钻孔孔壁坍塌、缩径、涌砂等现 象，通常说明揭露到了岩层破碎带或砂层，应描述其现象，记录其起止深度。钻孔涌 砂即钻孔揭露流动砂层，应测量涌砂部位及涌砂量。钻孔气体逸出，表现为冲洗液中 连续冒泡泡，应注意防范可燃气候、有毒气体，记录发生深度、逸出情况，并采集气 体样分析。 6 6、取水（气）样、取水（气）样 为评价地下水水质，应取水样及气体样，一般在测定稳定水位后取水样。 （三）水文地质钻探的编录工作（三）水文地质钻探的编录工作 水文地质钻探编录工作以钻孔为单位，随钻进过程全程进行，终孔测定静止水位 后完成。 1 1、编录内容、编录内容 （1）钻孔类型和钻孔位置 （2）钻孔结构；（3）钻进方法 （4）岩性描述；（5）观测和记录 2 2、水文地质钻探过程中的观测与编录、水文地质钻探过程中的观测与编录 （（1 1）岩心编录）岩心编录 编录工作程序：抄录班报表；校正回次位置及岩心牌；整理岩心、校正岩心长度； 鉴定岩性，确定分层位置；岩心保存。 1）岩心描述：描述的内容，基岩主要是定名、颜色、结构、构造、矿物成分、岩 3 心破碎情况、孔隙性、透水性等。松散岩层主要是定名、颜色、湿度、成分、分选与 磨圆、密度（稠度）、包含物等。 2）测算岩心采取率：K u=L0/L，提取岩心的长度与钻孔进尺的比率。 3）统计裂隙率及岩溶率：钻探中只作线状统计。根据 y 确定岩石裂隙或岩溶发育 程度，确定含水段的位置。y=∑b i/(L. Ku)*100% 4）一般终孔后在孔内进行综合物探测井，以便准确划分含水层（段）。 5）按设计的层位或深度，从岩心或钻孔内采取定规格（体积或重量的）或定方向 的岩样或土样，以供观察、鉴定、分析或实验。如：孢子花粉、同位素等样品。 （（2 2）水文地质观测）水文地质观测 （四）资料整理（四）资料整理 （1）将取得的各项资料，详细填定于各种表格之中。如，钻孔编录表、各种观测 记录表。 （2）编绘水文地质钻孔综合成果图表。 （3）根据钻探线的钻孔资料，编制勘探线水文地质剖面图。 （4） 对所有水文地质钻孔的成果资料， 进行综合分析， 总结调查区水文地质规律， 作用有关地质剖面图及平面图。 水文地质钻孔的布置：以裂隙充水水文地质条件复杂矿床普查阶段为例：水文地质钻孔