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井下探測領域“零”的突破:微磁基礎感測器助力井下探測(二)

井下探測技術和裝置是地質資源勘探的必要支撐。在諸如石油開採、井下探礦等複雜而重要的行業,勘探過程中必須實行測井工作。這是對井深進行重點了解的一個重要手段。透過合理、先進的測井技術和探礦技術,形成高效的工作模式,會提高測井、探礦水平,進而提高勘探開採效率。鑑於傳統井斜測量和井下探礦技術、裝置存在一定侷限性,為了提高井下探測工作效率,需要研發生產更高精度、更便捷、更可靠的井下探測技術和裝置。

井下探測領域“零”的突破:微磁基礎感測器助力井下探測(二)

我國探礦技術發展歷史和現狀

從我國礦冶發展歷史來看,最早能夠追溯到商周時期。新中國成立後,我國的礦冶發展經歷了一個艱難時期,之後隨著技術的不斷進步逐漸進入快速發展階段。

從20世紀七十年代中期在地質找礦中對金剛石 WL 鑽進技術的推廣和應用開始,在總鑽探工作量方面達到4000米,在鑽進的速度及探礦效率上有了很大程度提升。經過四十餘年發展,探礦技術又有了巨大的進步。我國礦山地質探礦的方法主要包括槽探法、物探法、鑽探法等等,其中鑽探法和物探法在近些年被廣泛使用。

傳統井下探測原理及缺陷

井下探測包括測井斜、井下探礦等內容。傳統測井斜和井下探礦技術具有自身適用性,同時也有較大侷限性。

其中測井儀器主要包括電磁流量計、五引數分層測試儀、數控測井儀等。電磁流量計運用電磁感應原理,對管道中所涉及的電流體流量進行重點把控,只要是擁有輕微的導電流體就會被測量出來。該儀器把接頭和單芯電纜連線在一起,也可以為連續和定點測量流量提供準備。容易出現線纜連線問題成為電磁流量計的缺陷。五引數分層測試儀主要針對產出剖面,能夠運用單芯電纜傳輸訊號,測量之中結合溫度、流量、含水等引數資訊,驅動模式結構簡單,形成了完善的壓力平衡系統,但是主要應用於產出剖面,適用範圍比較狹窄。數控測井儀組成部分涉及顯示器、示波器、繪圖儀和鍵盤等九個層面。該儀器運用示波器,在功能上進行了多方擴充套件。結合行動網路功能,系統維護更加強勁,所得的資料更加清晰和美觀,但是結構繁雜,操作過程複雜。

另外,坑道內鑽探技術起到重要作用。繩索取芯鑽進技術能夠有效應對地層複雜情況。反迴圈取樣技術應用不需柱狀岩心,提高了鑽進速度。空氣泡沫鑽進技術應用的場景是乾旱缺水條件下的地質礦產勘查,主要有震源孔和水文水井等。定向鑽探屬於20世紀八十年代研究的技術。全液壓鑽機技術主要在液壓作用下進行驅動。這些坑道內鑽探技術適用環境具有自身特殊要求,存在較大侷限。

基於微磁基礎感測器核心技術井下探測原理及優勢

地磁場是穩定、可靠的自然資源,地磁資源是公共的,地球上每一點的地磁向量是唯一確定的。在直角座標系下,地磁要素有7個:磁偏角D、磁傾角I、總磁場強度T、垂直磁場強度Z、水平磁場強度H(包含水平X分量、水平Y分量)。

井下探測領域“零”的突破:微磁基礎感測器助力井下探測(二)

在井斜測量方面,透過微磁基礎感測器測量地磁三分量,可以推算出其餘分量,可以幫助測井斜儀器測算出方位資訊。在井下探礦方面,自然界的岩石和礦石具有不同磁性引數,可以產生各不相同的磁場,它使地球磁場在區域性地區發生變化,出現地磁異常。分別測量三分量的磁場及計算總場和繪製向量圖,透過向量圖的指向來確定礦體的方位。磁異常目標含有鐵磁性特徵(如鐵、鈷、鎳等)材料或電流等,利用高精度三軸微磁基礎感測器探測鐵磁性目標引起的磁異常資訊,根據相應的模型演算法,可以判斷該鐵磁性目標的相關特徵資訊,可以尋找磁性礦體和研究地質構造。

將基於微磁基礎感測器核心技術研發生產的井下探測裝置應用於包括井斜測量和井下探礦等井下探測領域,屬於國內首創,突破了傳統井下探測技術的諸多侷限,為包括井下測井斜、井下探礦在內的井下探測提供新方案,並提供井下探測領域技術優勢。

國創智慧行動式井中三分量磁力儀助力分析礦種、埋深和走向

隨著我國探礦工程逐步深化,新的技術逐漸應用到礦藏探採當中,這很大程度上提高了工作效率。進一步將新技術應用到探礦工程中是當前迫切需要解決的課題。

近幾十年來,我國井中探礦工作得到了迅猛的發展,規模逐漸擴大,技術水平穩步提高。但是有的礦體掩埋深度大,利用地面勘探技術往往不容易發現,因此利用鑽井搭載各種探測儀器進行探礦技術應運而生。

作為一種效能穩定、測量精確、響應速度快、易使用易維護的探礦裝置,國創智慧井中三分量磁力儀可以記錄大地座標系下三軸磁場強度隨深度變化的值,相容現有的左旋或右旋磁法處理軟體進行資料反演,並可建立磁異常礦脈、有無、埋深及礦體走向的相關模型,確定礦體方位。

利用國創智慧井中三分量磁力儀內勘測井下礦體,分別測量三分量的磁場及計算總場和繪製向量圖,透過向量圖的指向來確定礦體的方位。磁異常目標含有鐵磁性特徵(如鐵、鈷、鎳等)材料或電流等,利用國創智慧高精度三軸微磁基礎感測器探測鐵磁性目標引起的磁異常資訊,根據相應的模型演算法,可以判斷該鐵磁性目標的相關特徵資訊。磁場強度大小與目標距離立方呈反比關係。自然界的岩石和礦石具有不同磁性引數,可以產生各不相同的磁場,它使地球磁場在區域性地區發生變化,出現地磁異常。利用國創智慧井中三分量磁力儀發現和研究這些磁異常,進而可以尋找磁性礦體和研究地質構造。

井中三分量磁力儀主要以國創智慧微磁基礎感測器為核心裝置組成,可以利用井中含有鐵磁性的礦石磁異常特徵分佈,採用專門的反演演算法,結合其他探測方法,分析出礦物種類及埋深、走向等,可以製備成行動式裝置,方便在井中操作,滿足深部資源探採的技術需要。

先進的井下探測技術是高效深井物探、油氣勘探的重要保障。隨著深井物探、油氣勘探開發形勢的發展,需要加大井下探測技術研發力度並提升技術水平。國創智慧研發生產微磁基礎感測器應用於井下探測領域,解決井下測井斜、井下探礦等問題,助力提高深井物探、油氣勘探效率,獲得合作伙伴廣泛關注,在業界取得較大影響。

分類: 軍事
時間: 2022-04-10

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