[发明专利]一种随钻超前预报观测系统

说明书

技术领域

本发明属于地球物理勘探领域，涉及一种随钻超前预报观测系统，特别涉及一种用于金属、油气等矿产资源勘查钻井内实施测量的物探方法技术，用于预测预报钻孔周围或孔底一定深度范围内可能被漏钻漏探的隐伏矿体，在水资源钻探开采中也有应用前景。

背景技术

隐伏矿产资源在电阻率和激发极化率性质上与周围围岩体介质存在差异。利用低电阻率吸引电流，高电阻率排斥电流的特点可以通过逐步逼近对象时的测量电位异常来反映隐伏矿体的迫近程度；金属矿体、储水构造往往具有良好的激发极化效应，越接近矿体，其激电异常幅度越大，同样，通过逐步逼近的测量技术，通过激发极化异常大小及变化来反映隐伏矿体的迫近程度。

钻探在油气以及金属、非金属矿产资源勘查中广泛采用，根据地质勘探或开采施工需要生产的钻孔有其设计的深度，到达深度后往往选择终孔结束。一个钻井生产来之不易，少则数十米，深则数百上千米，是否在钻孔周围存在隐伏目标、是否需要再进行更深的钻进？也许就在当前钻孔周围或孔底数十米乃至十几米深度范围内就隐伏着我们所要勘探的目标！探测出当前钻孔周围以及底部一定深度范围内隐伏的目标意义重大。

各种物探技术在隐伏矿产资源勘探中发挥着重要作用，但当目标体距离较远、深度太大时，物探对规模相对较小的对象勘探能力和分辨能力都受到局限，如果能够接近目标实施探测，则信息的获取和可信度的把握能力将大大增强；在钻进中实施探测是一种当然选择，有很多物探测井方法；但现有的物探测井方法往往局限于对钻孔穿透介质浅表的物理性质测量，电极极距尺度小，只能反映井周围的情况，所反映的范围过小。

现有的电阻率法和激电法测井，采用的是小极距装置，测量信号弱，容易受到钻井周围浅部介质影响，测量数据很难用于钻井周围大半径范围内隐伏对象的探测解释；出于对大半径范围内隐伏目标的探测，需要有大功率和信噪比高的探测方法和观测系统。。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种随钻超前预报观测系统，该随钻超前预报观测系统检测准确度高，且操作施工简单，施测成本低，具有很好的应用价值。

本发明的技术解决方案如下：

一种随钻超前预报观测系统，在已成孔钻井的底部设置供电电极，在已成孔钻井内、供电电极的上方设有测量电极组，远参考电极和供电电极分别通过电缆与电法仪器相连，测量电极组通过测量电缆以及电极转换开关与电法仪器相连；

在电法仪器中设有视电阻率计算单元或激发极化幅频率计算单元；

所述的视电阻率Ps的计算公式为：

Ps＝2×pi×R×V(i)/I，

式中：pi＝3.1415926，R为测量电极组的当前工作的测量电极所在点到供电电极的距离，V(i)为测量电极组中第i个测量电极相对于远参考电极的电位值，I为供电电极向钻孔底部供电时的供电电流；

激发极化幅频率Fs的计算公式为：

Fs＝(V_低-V_高)/(V_低+V_高)×100％，向待测介质中同时【由井中电极和远参考电极组成的供电电极组一次同时供入两个频率电流，即叠加电流信号】供入两个不同频率的电流，V_高和V_低表示在测量电极测量的两个频率下的电位差【即供电电极与远参考电极之间的电位差】。

在测量电极组与供电电极之间设有电流阻隔气囊，该电流阻隔气囊通过导气管道与已成孔钻井井口外的充气装置相连。

测量电极组包括2-16个测量电极，相邻的测量电极间距为1～10米。

电极转换开关为将一路切换到多路中的任一路的切换开关。

远参考电极设置于离已成孔钻井井口500米以上或大于已成孔钻井深度2倍距离的地表。

有益效果：