田海洋

摘要：當(dāng)前數(shù)字測井設(shè)備比以前更加方便，但是測井儀器生產(chǎn)廠家應(yīng)該結(jié)合戶外實際狀況把這幾種探管作為主流探管來設(shè)計生產(chǎn)：天然人工反射性探管以及自然電位三側(cè)向聲速組合探管。這樣，只需要在鉆桿內(nèi)外各測量一次就可以全部采集煤田測井所需要的數(shù)據(jù)曲線，而且這兩種探管在孔內(nèi)都不容易被損壞，不僅節(jié)約鉆機測井時的成本，還減少測井的時間以及人員的工作量。

關(guān)鍵詞：煤田物探測井；探管；技術(shù)改進

煤田專業(yè)測井在煤層定性定厚的時候需要使用的方法有三種：自然伽馬、伽馬—伽馬和電阻率。輔助方法使用自然電位或聲波。TYSC-3Q型數(shù)字測井儀由井下探管、地面控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理部分組成。本文主要分析其井下探管部分。

1 測井設(shè)計

煤田地質(zhì)勘查中進行測井工作，需要編寫設(shè)計。設(shè)計編制前，需要廣泛搜集、分析施工區(qū)的測井、地質(zhì)、水文、地面物探、鉆探等相關(guān)資料。設(shè)計應(yīng)允許考慮地質(zhì)需要，并盡量使用新方法、新技術(shù)，以擴大地質(zhì)應(yīng)用范圍，提高綜合效益。測井設(shè)計內(nèi)容：地質(zhì)任務(wù)、工作量和質(zhì)量要求；對以往測井工作評價；區(qū)內(nèi)地質(zhì)、地球物理特征；確定試驗孔的數(shù)量、孔位，試驗?zāi)康暮驮囼瀮?nèi)容；采用的測井物性參數(shù)、方法、技術(shù)條件和技術(shù)指標(biāo)。

2 戶外測井工作流程

TYSC-3Q是TYSC系列數(shù)字測井儀的最新型號的測井儀器，是煤礦專用設(shè)備生產(chǎn)廠家渭南廠在引進以及消化美國蒙特公司系列數(shù)字測井系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進行改型、設(shè)計以及生產(chǎn)的國有化煤田數(shù)字測井儀。當(dāng)前，很多煤田測井都是用這個系統(tǒng)的儀器。

伽馬—伽馬測量，伽馬—伽馬測量就是人工放射性測量，又叫密度測量，煤田測井，首先需要測量密度，因為這個探管能夠在鉆桿里面測量。放射源有著穿透性，鉆桿和套管對它的作用很小，所以從安全方面考慮，通常在鉆桿里面對它進行測量。雖然這樣會影響煤巖層的定量計算，但對于煤巖層的定性以及定厚沒有影響，今天很多煤田勘探對于測井也只要求定性定厚，當(dāng)前國產(chǎn)測井儀器不能準(zhǔn)確定量計算。把測井設(shè)備安裝好以后，把密度探管和電纜接頭連接好，裝上放射源銫137，使用電纜放到井底，打開推靠臂，然后就可以進行測量。

天然三側(cè)向測量。天然伽馬雖然能夠在鉆桿里面進行測量，但是三側(cè)向明顯不行，因此，只有把鉆桿全都提出井孔外，再對它進行測量。因為探管長度不長，外徑非常細(xì)，所以通常在井下非常安全，不會被卡住，即使被卡住也非常容易打撈，不會受到破壞。

聲速測量。天然三側(cè)向測量完以后，然后測量聲速，聲速探管因為要滿足發(fā)聲以及接收的需要，外管非常粗長，中間一段外管需要設(shè)計成花格子的形狀，以避免或減少聲音沿著外管到達(dá)接收器的時候?qū)y量聲波的首波造成影響。這樣就使得聲波探管在使用的時候非常容易彎折，尤其是在井下測量的時候會被卡住，因為探管中間一段花格子外管承受力度不大，被卡以后打撈的時候會把探管弄壞。這個時候離鉆機停機有相當(dāng)長的時間，孔里面容易形成泥皮，使探管不容易下放[1]。

測斜。測斜主要是測量井孔的傾角以及方位角。

井溫、井液電阻率測量。對于少數(shù)井孔，在了解其水文地質(zhì)環(huán)境的時候，需要對它進行井溫或井液電阻率測量，有的時候應(yīng)該兩者都要進行測量。

3 井下探管的類型

3.1 伽馬—伽馬探管

在煤田測井的時候，一般使用伽馬—伽馬、自然伽馬以及三側(cè)向電阻率作為主要曲線對煤層進行定性定厚分析，在操作的時候，由于鉆孔非常深或孔里面的狀況比較復(fù)雜，有的時候在測完伽馬—伽馬曲線以后，會在鉆桿里面測一條自然伽馬曲線。即使以后在提鉆后別的曲線不能測量，按照煤田測井規(guī)范也不會使這個孔成為沒有用的孔。所以，建議測井儀器生產(chǎn)廠家把天然放射性與人工放射性組合起來，把這兩種曲線的測量一次性完成，并把井下推靠裝置去掉，人工反射性由定向接收改成全方向接收，這樣探管直徑就由以前的ф60mm減少到ф50mm甚至45mm。即使在鉆桿里面形成泥皮，也不阻礙探管的下放。這個電路設(shè)計結(jié)構(gòu)和需要的器件在電路板上所占的空間比較小，占用空間比較大的是閃爍計數(shù)器以及晶體，但是這部分總長最多是30cm。而因為推靠臂被去掉，它的長度一般在70cm左右，因此改良后的伽馬—伽馬探管的總長度會比以前短一些[2]。

3.2 電性探管和聲波探管

把三側(cè)向電性和聲波組合起來，在鉆桿外一次性就能把三側(cè)向電流、三側(cè)向電阻率以及聲波都測完。若再在三側(cè)向電性加一點電路，就能測量自然電位曲線，這是最好的方法。因為聲波是一種驗證性以及輔助性的參數(shù)，而起相同作用的參數(shù)還有自然電位。自然電位測量受到外部的干擾非常大，但是一般還可以滿足測井的需要。在鉆孔里面和鉆孔的四周，因為煤巖層的自然電化學(xué)的活動性，存在很多生成電動勢的物理-化學(xué)的過程，這種狀況叫做自然極化。自然極化會造成煤巖層和沿井身的電位減少，所以在鉆孔里面各個點有著不一樣的自然電位值。它的電路設(shè)計不復(fù)雜，外管做得非常細(xì)短而且牢固。只需在三側(cè)向探管上進行一點小的改動就可以了，里面的電路和外管的形狀都不會有非常大的變化。內(nèi)部只需要增加自然電位測量電路，別的電路可以和三側(cè)向共同使用；外面只要增加一個測量電極就可以了，使用三側(cè)向主電極也可以，但這時需要在探管里面加一個控制開關(guān)，在探管下放的時候測量三側(cè)向電性以及聲速，這樣就不會對自然電位測量造成干擾，還可以以聲速曲線在數(shù)據(jù)處理進行輸入的時候作為比較。雖然《煤田測井規(guī)范》要求在測井上拉的時候才可以測量，不可以進行下測，但今天的數(shù)字測井儀完全可以進行下測，而且和上測得到的數(shù)據(jù)是相同的。改良后的自然電位三側(cè)向電性聲速探管，至少可以保證2～3條參數(shù)。提鉆后立刻測量這個探管，孔里面不會形成泥皮，方便下放[3]。

4 結(jié)語：

本文以煤田專業(yè)測井儀器TYSC-3Q為例，從戶外煤田測井的實際出發(fā)，闡述今天測井儀器井下探管設(shè)計方面的一些缺陷，并提出一些改良的意見。

參考文獻：

[1]滿榮江.淺談井液電阻率探管測井法在煤田物探測井中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，（06）：94.

[2]唐薇.煤田物探測井探管的技術(shù)改進[J].煤炭技術(shù)，2008，（08）：123-124.

[3]吳拓.煤田物探測井探管的技術(shù)改進探討[J].中國西部科技（學(xué)術(shù)），2007，（09）：5-6.endprint