一种地质钻探水文测井装置及方法与流程

本发明属于水井勘探技术领域，具体涉及一种地质钻探水文测井装置及方法。

背景技术：

水文地质钻探是水文地质普查、勘探工作中取得地下水文地质资料的主要技术方法，也是开发利用深层地下水进行钻井工程的唯一技术手段，在地下水探测中，其主要目的是查明含水层的岩性、层次、构造、厚度、埋深分布及水量、水质、水温等水文地质条件。在确定含水层边界或者厚度时，主要采用电磁流量计进行检测，利用地下水(地下水可看作是导体)切割磁感线产生感应电动势的原理进行检测。

然而，由于地下环境较为复杂，地下水不同位置的横截面积、泥沙含量等参数都是不同的，甚至参数差异过大，现有的测井装置可能会采集到不准确的数据，从而影响后续计算，造成误判，影响勘测进度及准确度。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种能够准确获取水量及水质的地质钻探水文测井装置及方法。

本发明的一个实施例提供了一种地质钻探水文测井装置，包括：

至少三个电磁流量计，用于采集测井内对应至少三个位置的水体流量测量数据；

至少三个电阻率测试仪，每个所述电阻率测试仪对应位于所述至少三个位置处；

控制器，连接所述电磁流量计、所述电阻率测试仪，用于根据所述水体流量数据得到基准流量数据，进而根据该基准流量数据得到该基准流量数据对应的水体位置信息，并控制对应的一个电阻率测试仪获取所述对应的水体位置信息所指示位置的基准电阻率；

所述控制器还用于当判断所述基准电阻率小于预设电阻率阈值时，输出所述基准流量数据和所述基准电阻率；

显示终端，连接所述控制器，用于显示所述基准流量数据和所述基准电阻率。

在一个具体实施例中，所述至少三个电磁流量计两两之间的间隔距离相同，所述三个电阻率测试仪两两之间的间隔距离相同。

在一个具体实施例中，所述控制器还用于计算至少三个位置的水体流量测量数据的平均值，将所述平均值分别与每个所述水体流量测量数据进行差值比较，选择差值最小的所述水体流量测量数据作为基准流量数据。

在一个具体实施例中，所述控制器还用于计算所述差值最小的所述水体流量测量数据与所述平均值的比值，若所述比值小于预设比值阈值，则选择所述差值最小的所述水体流量测量数据作为基准流量数据。

在一个具体实施例中，所述控制器还用于计算所述差值最小的所述水体流量测量数据与所述平均值的比值，若所述比值大于预设比值阈值，则控制至少三个电磁流量计重新采集至少三个位置的水体流量测量数据进行计算。

本发明同时提供了一种地质钻探水文测井方法，包括以下步骤：

依次获取测井内至少三个不同的位置的水体流量测量数据qi，其中，i≥3；

根据所述水体流量测量数据qi得到基准流量数据qref、以及所述基准流量数据对应的水体位置；

获取所述对应的水体位置处的电阻率ρi作为基准电阻率ρref；

当判断所述基准电阻率小于预设电阻率阈值时，输出所述基准流量数据qref和所述基准电阻率ρref。

在一个具体实施例中，根据所述水体流量测量数据得到基准流量数据、以及所述基准流量数据对应的水体位置，包括：

计算所述水体流量测量数据的平均值qavg；

将所述平均值qavg分别与每个所述水体流量测量数据ai进行差值比较，选择差值最小的所述水体流量测量数据作为基准流量数据qref。

在一个具体实施例中，根据所述水体流量测量数据得到基准流量数据、以及所述基准流量数据对应的水体位置，还包括：

计算所述差值最小的所述水体流量测量数据qref与所述平均值qavg的比值qrate，若所述比值qrate小于比值阈值qth，则选择所述差值最小的所述水体流量测量数据作为基准流量数据qref。

在一个具体实施例中，根据所述水体流量测量数据得到基准流量数据、以及所述基准流量数据对应的水体位置，还包括：

计算所述差值最小的所述水体流量测量数据qref与所述平均值qavg的比值，若所述比值qrate大于比值阈值qth，则重新采集至少三个位置进行计算。

本发明实施例的地质钻探水文测井装置，通过使用电磁流量计和电阻率测试仪采集不同位置的水体流量测量数据，并得到基准流量数据以及基准电阻率，从而提高了后续含水层及水质计算的准确度，避免了造成误判的可能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种地质钻探水文测井装置示意图；

图2为本发明实施例提供的一种地质钻探水文测井方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例一

请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种地质钻探水文测井装置示意图，包括：至少三个电磁流量计，用于采集测井内对应至少三个位置的水体流量测量数据；

至少三个电磁流量计，用于采集测井内对应至少三个位置的水体流量测量数据；

至少三个电阻率测试仪，每个所述电阻率测试仪对应位于所述至少三个位置处；

控制器，连接所述电磁流量计、所述电阻率测试仪，用于根据所述水体流量数据得到基准流量数据，进而根据该基准流量数据得到该基准流量数据对应的水体位置信息，并控制对应的一个电阻率测试仪获取所述对应的水体位置信息所指示位置的基准电阻率；

所述控制器还用于当判断所述基准电阻率小于预设电阻率阈值时，输出所述基准流量数据和所述基准电阻率；

显示终端，连接所述控制器，用于显示所述基准流量数据和所述基准电阻率。

在实施时，将电磁流量计和电阻率测试仪伸入探井下，其中，伸入的深度由预先通过现有模型判断的大致位置范围而定。为了提高计算的准确度，在允许情况下可以多采集几组数据进行计算。

此外，由于电磁流量计是利用地下水切割磁感线产生感应电动势的原理进行检测，由于不同位置的水体含有的杂质不同的原因，导致磁导率也处于动态变化之中，如果磁导率变化过大则会对测量数据的准确度产生一定的影响，因此电阻率测试仪检测的电阻率参数的作用不仅仅是作为后续计算含泥量、矿化度的原始数据，在本实施例中还用于判断该位置处采集的流量数据是否符合要求，从而提高检测准确度。另一方面，采用电磁流量计进行测量时，需要水体的透明度较高以及泥沙含量较少，否则会影响含水层的测定厚度。因此，本实施例通过使用电磁流量计和电阻率测试仪采集不同位置的水体流量测量数据，并得到基准流量数据以及基准电阻率，从而提高了后续含水层及水质计算的准确度，防止了造成误判的可能。

在一个具体实施例中，所述至少三个电磁流量计两两之间的间隔距离相同，所述三个电阻率测试仪两两之间的间隔距离相同。等距离设置仪器的间隔能够使得后续对流量数据的平均值计算时，能够得到可信度较高的结果。

在一个具体实施例中，所述控制器还用于计算至少三个位置的水体流量测量数据的平均值，将所述平均值分别与每个所述水体流量测量数据进行差值比较，选择差值最小的所述水体流量测量数据作为基准流量数据。平均值虽然在一定程度上能够反映整体平均情况，但由于后续涉及利用流量数据进行计算时，需要真实数据作为支撑，而选取平均值后，后续并不存在与该平均值对应的其他测量数据，避免后续的其他测量数据只能取平均值而使数据的真实性存疑，因此选取差值最小的所述水体流量测量数据而不是平均值数据，差值最小的测量数据也能够在一定程度上兼顾理论数据与实际数据，提高数据可信度。

在一个具体实施例中，所述控制器还用于计算所述差值最小的所述水体流量测量数据与所述平均值的比值，若所述比值小于预设比值阈值，则选择所述差值最小的所述水体流量测量数据作为基准流量数据。

在一个具体实施例中，所述控制器还用于计算所述差值最小的所述水体流量测量数据与所述平均值的比值，若所述比值大于预设比值阈值，则控制至少三个电磁流量计重新采集至少三个位置的水体流量测量数据进行计算。

为了使差值最小的测量数据能够更加真实的反映实际情况，通过判断其与平均值的误差率是否在比值阈值范围内，如果是，则表明该数据可信度较高，如果不是，则表明可信度较差，需要重新选取位置进行测量计算。一般的，根据实际测量精度的要求，比例阈值可选择2％-5％。

请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种地质钻探水文测井方法流程图，包括以下步骤：

依次获取测井内至少三个不同的位置的水体流量测量数据qi，其中，i≥3；

根据所述水体流量测量数据qi得到基准流量数据qref、以及所述基准流量数据对应的水体位置；

获取所述对应的水体位置处的电阻率ρi作为基准电阻率ρref；

当判断所述基准电阻率小于预设电阻率阈值时，输出所述基准流量数据qref和所述基准电阻率ρref。

在一个具体实施例中，根据所述水体流量测量数据得到基准流量数据、以及所述基准流量数据对应的水体位置，包括：

计算所述水体流量测量数据的平均值qavg；

将所述平均值qavg分别与每个所述水体流量测量数据ai进行差值比较，选择差值最小的所述水体流量测量数据作为基准流量数据qref。

在一个具体实施例中，根据所述水体流量测量数据得到基准流量数据、以及所述基准流量数据对应的水体位置，还包括：

计算所述差值最小的所述水体流量测量数据qref与所述平均值qavg的比值qrate，若所述比值qrate小于比值阈值qth，则选择所述差值最小的所述水体流量测量数据作为基准流量数据qref。

在一个具体实施例中，根据所述水体流量测量数据得到基准流量数据、以及所述基准流量数据对应的水体位置，还包括：

计算所述差值最小的所述水体流量测量数据qref与所述平均值qavg的比值，若所述比值qrate大于比值阈值qth，则重新采集至少三个位置进行计算。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。