張蕊
中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司 河北涿州 072750
井下物探工作歸屬于勘探工作這一大類,它具有快速高效、涉及范圍廣泛、反應(yīng)迅捷、節(jié)省成本投入等優(yōu)良特性,因此,它逐漸變成了礦井防治水工作的一大重要組成成分[1]。不過,盡管井下物探工作有許多優(yōu)良的特性和比較廣泛的應(yīng)用市場,但是因?yàn)榫碌沫h(huán)境中的可變因素繁多,常見干擾也比較多,使得井下物探工作的數(shù)據(jù)翻譯非常困難。
我國在井下物探工作中應(yīng)用瞬變電磁法勘探技術(shù)已經(jīng)大概有半個(gè)世紀(jì)左右的時(shí)間了,這一方法主要是通過發(fā)現(xiàn)二次場的變化情況來深層次地探究井下的情況[2]。而井下瞬變電磁法主要是用來探測水資源較為豐富的地區(qū)等。
因?yàn)榫码姶艌龅母窬趾凸ぷ鞯沫h(huán)境跟地表有著比較大的不同,所以地面瞬變電磁法中,經(jīng)常講上方的空氣當(dāng)作是電阻值比較高的電阻,認(rèn)為電磁波一直都是按照特定的途徑進(jìn)行傳播的,然而,實(shí)際的工作之中,方向上的影響極為細(xì)微,輸變電此法的涉及的原理極為復(fù)雜[3]。固定認(rèn)知的錯(cuò)誤和環(huán)境的可變因素過多,嚴(yán)重阻礙了井下物探工作的開展進(jìn)程。
直流電法的基本原理是通過利用已經(jīng)生成的電流場來了解井下電性的差異。這一方法主要是用來預(yù)測水資源比較豐富的地區(qū)的構(gòu)造等情況,或者是用作采動(dòng)后裂隙發(fā)育等研究工作之中。在純理論之中,井下不管是用什么探測方法,都是全空間模型,和井上直流電法有著非常大的差異性。
實(shí)際的井下物探工作之中,在采取直流電法的時(shí)候往往容易忽視與實(shí)際情況結(jié)合的重要性,過多的重視理論基礎(chǔ),嚴(yán)重地干擾了井下物探工作。
因?yàn)榫碌目勺円蛩剌^多、環(huán)境比較復(fù)雜,以煤礦舉例,煤礦中的煤巖體、甲烷等化學(xué)物質(zhì),都大大增加了井下物探工作的數(shù)據(jù)解譯難度。
以在井下物探工作中遇到積水為例,其兩邊都有金屬鉆機(jī),有著特定的電阻值[4]。而與此同時(shí),井下物探設(shè)備的電阻數(shù)值并不是地表上的數(shù)值,實(shí)際上是真正的但組織和井下環(huán)境影響綜合下的數(shù)值,井下的復(fù)雜環(huán)境一直影響著儀器設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。故而,在進(jìn)行井下物探工作的數(shù)據(jù)翻譯之前,要根據(jù)收集的探測數(shù)據(jù)來確定正確的電阻值以便井下物探工作的準(zhǔn)確進(jìn)行。
在井下物探工作之中,因?yàn)榈谝淮斡涗浲瓿珊蟮膱龉╇娏鞑荒茉谝凰查g切斷,會跟二次場重合,進(jìn)而形成二次場觀測之中的一個(gè)盲點(diǎn)。故而,實(shí)際翻譯中的二次場觀測數(shù)據(jù)之中的部分內(nèi)容是需要舍棄的。與此同時(shí),礦用瞬變電磁儀的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及地面儀器的功率,這是因?yàn)榈孛鎯x器可以涉及的半徑能達(dá)到數(shù)百米,但是井下儀器的涉及范圍基本不會超過一百米,且井下物探工作的數(shù)據(jù)翻譯更加注重處理盲點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。故而,在數(shù)據(jù)翻譯之前,舍棄盲區(qū)數(shù)據(jù)有利于提高數(shù)據(jù)翻譯的準(zhǔn)確性,確保數(shù)據(jù)翻譯的結(jié)果更加切實(shí)實(shí)際。
在觀測記錄中的最后面幾組數(shù)據(jù),會因?yàn)槲⑷醯亩螆瞿芰慷姶艌鲇兴旌显谝黄?,因此,在觀測記錄的最后幾組數(shù)據(jù)因?yàn)槭盏骄陆涣麟娦纬傻碾姶艌龅母蓴_而缺乏一定的可靠性,也需要舍棄。
井下物探儀器跟地面的物探工作儀器有著很大的區(qū)別,這是因?yàn)榫?xì)物探儀器身處在全空間當(dāng)中,實(shí)際檢測出來的數(shù)據(jù)有著體積效應(yīng)。在這樣的大背景之下,決定實(shí)際檢測的地質(zhì)體的電阻率的各種條件有許多,例如巖層的電阻率、電阻率分布不均勻、儀器所處地點(diǎn)的不同、工作裝置的多樣性等等。因此,充分地結(jié)合各種地質(zhì)資料、工作面的實(shí)際狀況等因素來翻譯實(shí)際檢測出來的數(shù)據(jù)是非常重要且必要的。
如果直接按照地面物探工作的數(shù)據(jù)翻譯方法來翻譯井下物探工作中所記錄的數(shù)據(jù),就很容易導(dǎo)致非正常的區(qū)域處在測量電極的同側(cè)延伸方向,造成鉆孔工作的誤差。聯(lián)想到井下物探工作的全空間性、地質(zhì)體的體積效應(yīng),再次仔細(xì)地了解、解析地質(zhì)資料,可以推測粗地質(zhì)層的含有水資源的巖層對數(shù)據(jù)翻譯形成了干擾,繼而可以檢測出實(shí)際的非正常的區(qū)域處在測量電極的不同側(cè)延伸方向[5]。故而,數(shù)據(jù)翻譯方法必須要符合實(shí)際的井下物探工作的情況與環(huán)境,不能照搬照抄從而影響井下物探工作數(shù)據(jù)翻譯的準(zhǔn)確性。
綜上所述,本文詳細(xì)解析了井下瞬變電磁法、直流電法這兩發(fā)主要井下物探工作方法的基本原理,進(jìn)而再具體介紹了實(shí)際的井下物探工作中的常見干擾因素和可采用的數(shù)據(jù)翻譯方法。將井下物探工作記錄的數(shù)據(jù)開展可視電阻率的校準(zhǔn)、盲點(diǎn)區(qū)域的數(shù)據(jù)舍棄、最后記錄的數(shù)據(jù)信息校準(zhǔn)等工作,與此同時(shí),充分地解析、了解井下物探工作的地質(zhì)環(huán)境,進(jìn)而提高井下物探工作的數(shù)據(jù)翻譯的準(zhǔn)確性,并確保井下物探工作的數(shù)據(jù)翻譯的高效性。