关于JCX-3型井磁仪器及其资料整理

经参加全国危机矿山示范项目的实际工作,认为目前重庆地质仪器厂生产的新型JCX-3井中三分量磁测仪探头倾斜面向北时X读数正值最大,倾斜面向南时X读数负值最大,X分量指向井斜方向.两者在直角坐标系中虽然同样符合左手法则,但新老仪器的井下磁测传感器x、y坐标相差90°.因而,对于当前广泛在用的数十台JCX-3型仪器的测量结果,如果仍然套用建立在垂向系统基础上的矢量计算公式,就会导致应用和解释错误,因此有必要共同探讨.     

倾斜井各向异性地层中多分量感应测井响应的有限体积模拟

为快速、有效地考察倾斜井各向异性地层模型中的多分量感应测井响应,首先以坐标变换理论为基础,利用旋转矩阵将地层电阻率由介质坐标系变换到仪器坐标系中,并采用基于矢势-标势的有限体积算法计算出测井响应值。数值结果显示:由于井眼倾斜导致测井响应出现交叉分量,而交叉分量不仅与倾斜层边界有关,同时还受到倾斜各向异性的影响。利用交叉分量组合曲线分离交叉分量中倾斜层边界和倾斜各向异性影响,提高了对多分量感应测井数据的解释能力。最后,系统考察了不同的源距、泥浆电阻率、仪器倾角对测井响应交叉分量组合曲线的影响特征。     

垂直磁力仪底座东西不水平不影响读数吗

以往的有关书中,涉及垂直磁力仪东西向不水平对读数的影响时认为：“仪器底座东西不水平不影响磁秤的平衡方程式,只是由于底座的倾斜使光系的光轴不垂直,入射角发生了变化”。实际上,这个结论只适用于刃口式磁秤,对悬丝式垂直磁力仪是不正确的。本文对磁秤平衡方程式进行了讨论,并经实际测定证明当仪器东西向不水平时,悬丝式垂直磁力仪和刃口磁力仪,对其读数的影响正好相反。     

小口径五分量磁测井仪和井斜计算公式

40毫米五分量磁测井仪用于小口径金刚石钻孔,能同时完成三分量磁测和孔斜测量(方位和顶角)双重任务,野外实践证明效果较好。目前已有好几个勘探队自己动手制作这类仪器,并在生产中使用,例如湖北冶勘609队,山西第一地质队等。该仪器包括地面仪器和井下仪器两部分,所采用的辅助设备有:测井电缆(三芯),绞车、井口滑轮等,将地面仪器和井     

利用磁场空间特征对井中磁三分量的有效解释及前景瞻望

目前三分量解释一般采用矢量图解释,由于仪器不能定向,此种方法解释会出现错误结论,本文采用磁异常场垂直分量及水平分量的空间分布特来对磁异常进行解释,能有效地解决井底及井旁磁性体的体赋存情况,在见矿时能确定磁性矿体的主体方向及产状。     

JSC-G-11型特高精度井中三分量磁测系统研制成功

井中三分量磁测磁测系统的测磁元件采用的是磁通门传感器。其测磁精度可达1 nT左右,但在实际测量中,为避免井斜变化引起干扰,需要将实测井轴三分量磁场值,转换为大地坐标系的垂向三分量磁场值后,     

不同产状磁性体的磁异常特征

目前井中磁测解释大都采用水平矢量图指向确定矿体的方法,但由于磁场水平分量的定向问题,致使仅使用水平分量矢量对磁性体解释常会出现错误结果。通过描述水平产状与倾斜产状磁性体的磁场特征,对磁性体表面不同位置磁异常垂直分量及水平分量差异进行了说明,通过三个实例对反映在磁性体上、下位置的垂直分量与水平分量磁异常的空间分布特征进行了具体描述,并利用井中磁测曲线有效地解决了井底及井旁磁性体的赋存情况。多年来的工作实践证明,使用磁异常场垂直分量及水平分量特征,能准确的判定磁性矿体的主体方向及产状,该解释方法的推广有利于寻找深部磁性矿体。     

井中三分量磁测数据转换及绘图软件的设计和实现

研究了井中三分量磁测数据转换和绘图的方法,针对轴向系统磁力仪,推导了斜井的三分量磁测原始数据转换公式;基于面向对象的程序设计思想,采用VB 2005开发了一套井中三分量磁测数据转换及绘图软件;利用实际资料对软件进行了综合测试,结果表明,该软件能够快速有效地进行井中三分量磁测数据转换,并根据解释上的需要精确地绘制ΔZ曲线图、ΔH矢量图等磁异常图,完成了井中三分量磁测数据的计算机自动转换及绘图的功能,具有一定的应用前景。     

几项具体工作方法的改进

一、磁秤的两次读数 以前,磁秤在一点上照例是读四次数,而在长期工作中知道,在正常的情况下,第三、四次读数和第一、二次读数相差不大,于是我们由四次读数改成了两次读数。 四次读数是为了检查仪器的同向差、和水平泡的位置。检查读数是否正确,保证测量的精度,在改为二次读数之前,我们曾作试验,证明二次读数完全能达到所要求的精度(均方     

井中三分量磁测的模量反演

井中三分量磁测解释通常要考虑磁性体的磁化方向,但是在剩磁或退磁影响过大的情况下,磁化方向难以确定。由于磁异常模量具有不依赖或弱依赖磁性体磁化方向的特点,而且利用井中三分量数据可以直接计算模量值,因此,笔者尝试利用井中三分量磁测的模量进行磁性体反演。首先利用井中三分量磁测数据计算模量值,然后利用模量反演二度板状体和直立长方体模型的磁性参数和几何参数,并将该方法应用于新疆某铁矿区井中磁测资料的反演解释中。结果表明,该方法不受或弱受磁法方向影响,在无法准确确定磁化方向的情况下能较准确地判断异常体的位置;优于传统的单分量Za反演方法;现场应用效果良好。     

井中三分量磁测误差分析与精度提高方案

金属矿产勘查“攻深找盲”的开展,使得井中物探工作成为深部找矿的重要方法之一,尤其是井中三分量磁测在勘查磁铁矿等磁性矿产中发挥着较大的作用。但是由于目前井中三分量磁测系统测量精度较低,只能用于寻找磁性较强的矿床,在实际应用中受到一定的限制。为了提高测量精度,该文通过对现有实际测量数据的分析,找出影响系统误差与随机误差的因素,提出井中三分量磁测精度提高的实施方案。     

确定地下管线深度的方法原理研究

从理论上阐述了利用倾斜磁场最大值点、利用垂直磁场分量峰值点和利用水平磁场分量半极值点确定地下管线深度的原理方法,指出了利用倾斜磁场最大值点确定管线深度时在原理上存在的问题和不实用性,同时从原理上和实用中筛选出了最佳的定深方法-水平磁场分量三角法.     

矿井孔中瞬变电磁探测异常响应特征模拟

为了解决常规矿井瞬变电磁超前探测方法受矿井外界干扰影响较大,异常体探测定位不精确的问题,提出一种在井下钻孔中测量瞬变电磁场三分量信号的超前探测方法,对接收线圈所处水平面不同位置、异常体不同方位的异常响应特征进行数值模拟。分析钻孔瞬变电磁探测原理,进行钻孔发射线圈与接收线圈的试验设计以及施工设计,对均匀全空间模型、均匀全空间异常体模型、异常体位于钻孔不同方位的三分量异常场响应特征进行系统分析。在低阻异常体与线圈垂直时,X分量、Y分量、Z分量异常响应最大,随着低阻异常体逐渐平行于接收线圈法向,异常响应逐渐减小,当低阻异常体完全平行于接收线圈法向时,X分量、Y分量、Z分量异常响应最小。通过以上认识,可以根据钻孔径向不同象限位置的异常场三分量组合形态不同,判断异常体所在钻孔的方位。在以钻孔钻进方向为Z轴正方向,以孔口所在平面右向为X轴正方向,下向为Y轴正方向的坐标系下,钻孔瞬变电磁水平分量异常响应形态均为“近似正弦曲线”或“近似反向正弦曲线”形态,通过形态组合判定出孔旁异常体所在象限。通过这样的规律,可分析三维空间条件下异常体的空间位置及赋存状态。通过钻孔瞬变电磁超前探测异常响应特征的分析,可为钻孔瞬变电磁超前探测提供理论数据支持。      

川西郭达山隧道水平孔地应力测量与工程意义

新建川藏铁路穿越鲜水河活动构造带,沿线构造应力场极其复杂,隧道围岩工程破坏问题突出。为了揭示该区构造应力场特征,为深埋隧道设计、施工提供基础参数,采用新型水压致裂地应力测量系统在川西郭达山隧道水平孔获得10段有效地应力测量数据,最大测量深度达508.10 m,创造了水平孔地应力测量最深记录。测量结果表明,在148.4~508.1 m测量深度范围,郭达山隧道水平孔截面上最大主应力值为3.59~13.72 MPa,最小主应力值为3.28~8.36 MPa。根据印模实验结果,除浅部钻孔截面上最大主应力倾角较大外,深部钻孔截面上最大主应力倾角近水平。根据地应力状态将0~280 m段划分为应力释放区,280~330 m段为应力集中区,大于330 m段为原地应力区。基于地应力测量结果对郭达山隧道水平孔围岩稳定性进行了预判分析,在孔深292.9 m、508.10 m处隧道围岩有轻微至中等程度岩爆可能,其余段无岩爆可能性。     

井中磁测资料预处理与弱信号识别

井中磁测仪器距离场源近,磁测资料受到钻孔打穿磁性体产生的内磁场影响,往往存在强干扰压制有用信号,因此研究井中磁测资料预处理与弱信号识别方法具有重要意义。笔者将地面重磁资料边界识别中倾斜角总水平导数和解析信号振幅方法改进后应用于井中磁测资料预处理中,提出倾斜角垂向导数和均值归一解析信号振幅方法。通过模型分析证明了两种方法都可识别强弱不同的井旁磁性体位置,反映边界信息,且给出了计算均值归一解析信号振幅过程中窗口选择的依据。将两种方法应用于江苏某工区ZK002孔磁测资料预处理中,得出倾斜角垂向导数方法应用于实测资料中会放大干扰,而均值归一解析信号振幅方法增强了该钻孔弱异常信息,且压制了干扰信号,处理结果与磁化率测井和钻孔资料相对应。     

Inclination correction of the parallel seismic test for pile length detection

An inclination factor is proposed in this paper to enhance the accuracy of the parallel seismic method for pile length assessment when a borehole is not drilled perfectly parallel with the tested foundation. Three-dimensional axisymmetric finite element models were performed to show the effects of the inclined angles of the borehole. A series of parametric studies, including the pile length, the borehole distance, and the wave propagation velocity of the soil, were also carried out to investigate their effects on the derived modified factor for pile length prediction. The results from the numerical models show that the estimated error (5–20%) of the pile lengths increases with the increasing inclined angles, and can be reduced to less than 5% when the derived inclination factor is considered. In addition, the slope of the top fitted straight line in the first arrival time versus depth plot does not represent the true P-wave velocity of the tested structure if the borehole is not perfectly parallel with the pile foundation and use of this value to determine the quality of the tested pile foundation would be unsuitable. However, this unreasonable value of the P-wave velocity of the tested pile can be used as a guide, representing the inclination of the borehole.     

微机井中激电仪的应用效果

简述DJJ-1型井中激电仪软件系统和几个应用实例。实例表明,在钻孔见矿的情况下,方位测量可用于查明矿体的空间形态和延展情况。     

层理性地层钻井稳定性分析模型

针对钻井工程常遇的层理性地层,以应力张量坐标转换关系和井孔应力集中方程为基础,引入弱面剪切滑动和岩体Mogi-Coulomb双强度准则,建立了分析层理性地层井壁稳定性的模型。对含层理弱面的典型油气储层中钻井的合理钻井液密度和安全钻井方向进行研究,结果表明：层理面的存在加剧了井壁围岩的破坏,且改变了围岩破坏的位置;水平井坍塌压力随着钻井方向变化而连续性变化,其在特定钻井方向取得最小坍塌压力;斜井取得最小坍塌压力的方位与层理面在空间中并不垂直,空间中关于主平面对称的斜井破裂压力相同;既可获得较大钻井液安全压力窗口又可取得较小坍塌压力的方向为优选钻井方向,在钻井液压力窗口变化大的倾向上钻井需严格控制钻井轨迹曲线。     

基于单个钻孔孔壁电视图像确定地下岩体结构面产状的普适数学方法

岩体结构面产状是影响岩体力学性质及工程稳定性的重要地质因素.从钻孔孔壁电视平展图上可较精确地提取结构面迹线上不共线三点的相对二维坐标(d, h),再利用空间解析几何理论确定其三维空间相对坐标(x, y, z),并求得结构面法向矢量.根据钻孔孔壁与坡面及结构面产状的空间几何关系,在保持原点不变的情况下,采用空间坐标变换的方法,将三维坐标系z轴和y轴分别转化为竖直方向z′和正北地理方向y′,并确定转化后坐标系空间的结构面法向矢量.再从结构面产状的定义出发,根据结构面法向矢量与结构面倾向、倾角的相关性,建立了一个空间几何模型,通过该模型可求得任意平直坡面上任一钻孔内局部岩体结构面的产状.