地球物理測井過程中出現(xiàn)的問題及解決方法

何雪莉

四川鹽業(yè)地質(zhì)鉆井大隊 四川 自貢 643021

引言

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，在新時期水資源的短缺逐漸成為制約我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一，嚴重影響我國經(jīng)濟發(fā)展的速度，因此，在新的歷史時期，要不斷加強水資源的開發(fā)與利用。水文地質(zhì)工程項目作為地質(zhì)工程的一項重要內(nèi)容，在礦產(chǎn)開采、地下工程建設以及地下水源勘測活動中有著不可或缺的作用，如何在現(xiàn)有技術條件下實現(xiàn)高效率高精確度的地下水勘查，是當前地質(zhì)工程勘測的研究重點。

1 地球物理測井勘探目的

(1)提供準確可靠的煤層、巖層、含水層深度和厚度及煤層夾矸的厚度。(2)采集鉆孔的孔斜、方位、井溫、井徑等數(shù)據(jù)，采集地震解釋參數(shù)。(3)驗證鉆探巖芯地質(zhì)鑒定編錄的結果，彌補鉆探中的不足。(4)利用采區(qū)內(nèi)煤層和巖層的物性組合特征及平面上的變化規(guī)律，進行可靠的煤巖層對比。(5)利用測井曲線形態(tài)組合，分析研究含煤地層的沉積環(huán)境演化過程，尋找煤層在空間上的變化規(guī)律。

2 測井系統(tǒng)出現(xiàn)的問題及排除方法

(1)測井工作過程中，主機與絞車控制器顯示深度不一致或者下放電纜深度與實際深度存在誤差。引起前者的原因一般是絞車控制器深度系數(shù)與電腦測井軟件中深度系數(shù)不一致，解決方法：對比標定好的系數(shù)對軟件或絞車控制器中的深度系數(shù)進行修正；后者主要是因為計數(shù)輪在長時間使用后，因電纜磨損導致計數(shù)輪數(shù)值微弱變小，從而使計數(shù)輪每一米所產(chǎn)生的光電信號增加所致。其次，下放或提升電纜速度過快，也會引起深度信號傳輸誤差，絞車應按照儀器規(guī)定速度作業(yè)。速度過快還會造成測井曲線丟點，丟點后的曲線在后續(xù)的處理中深度變淺，影響測井解釋的精度和準確性。(2)主機、絞車及絞車控制器的各種連接線、電源線應定時進行保養(yǎng)，避免接口處長時間彎曲導致內(nèi)線虛連或斷開，發(fā)現(xiàn)連接線出問題時及時檢查絕緣和通斷并維修。(3)絞車電纜有破損會影響施工安全需要及時處理，截短電纜時需要注意電纜電阻的變化，可通過增加主機與絞車集流環(huán)連線的電阻實現(xiàn)平衡，具體在連接線的3腳與4腳、5腳間增加截斷電纜米數(shù)同等的電阻。常用電纜100 m電阻約，為降低發(fā)熱量盡量并聯(lián)電阻或選擇功率較大的電阻進行連接，并做好連接線的絕緣工作。(4)馬龍頭的制作：整個絞車中，馬龍頭是最容易出問題的部件，馬龍頭與電纜的連接處雖有護簧保護，但長時間使用會引起鋼絲折斷效應，每次測井結束應對電纜進行清洗、上油等保養(yǎng)工作，但連接部位很難做到，故應按時間進行馬龍頭的重新連接。一般在具腐蝕性井液孔作業(yè)三個月(如巖鹽鉆孔)、清水泥漿半年就應重新裝配馬龍頭一次。馬龍頭的裝配需要特別注意的是內(nèi)芯線的絕緣，在裝配好馬龍后需做以下檢驗。①密封檢驗：做功20 Mp兩小時水壓實驗，無漏水現(xiàn)象；②承拉實驗：承拉載荷不小于700kg；③絕緣實驗：各芯電纜相互之間絕緣大于200 MΩ/1000 V，各芯電纜與電纜外皮大于100 MΩ/1000 V。(5)絞車的剎車系統(tǒng)問題，測井恒速絞車是通過兩個摩擦片進行剎車，一般絞車連續(xù)工作5×104 m后出現(xiàn)剎車片磨損程度嚴重問題，應根據(jù)實際工作量及時更換摩擦片。長時間不更換摩擦片可能會導致絞車剎車失靈，如遇到下放電纜過程中剎車失靈，應立即提升探管，并及時檢修更換摩擦片。

3 測井現(xiàn)場出現(xiàn)的問題及解決方案

3.1 數(shù)據(jù)收集和處理 地層發(fā)育較全，從太古代至第四系均有分布。前中生界構成盆地基底，中新生界均為陸相沉積，構成盆地的沉積蓋層。三疊紀僅局部地區(qū)接受沉積；侏羅系分布范圍較三疊系有所擴大，但分布仍很局限；白堊系分布較廣，發(fā)育較全，遍布各個坳陷，中、下朱羅統(tǒng)及下白堊統(tǒng)為盆地主要油氣勘探目的層。不同巖性的巖石具有不同的物理性質(zhì)，而巖性的大規(guī)模變化通常是地層開始宏觀變化的表現(xiàn)，因此密度、磁化率及電阻率的變化特征可以確定不同地層之間的界限。

3.2 壓差粘附 所謂壓差粘附是由于鉆井液和地層壓力差較大而吸附電纜或探管造成的遇卡，這種情況一般發(fā)生在鉆井使用了密度較高的鉆井液或者是在測井前未按要求進行沖孔，導致孔底鉆井液過于黏稠，在測井時電纜在井底靜止時間過長，導致探管吸附。鉆井過程中用泥漿平衡井眼和地層間的壓力，并在井壁上形成泥餅。當探管或者電纜切入泥餅，在壓差(泥漿壓力大于地層壓力)的作用下迫使探管或電纜壓靠井壁，如果泥餅黏度和壓差產(chǎn)生的力大于電纜的安全拉伸張力就會產(chǎn)生粘附卡。未防止壓差粘附，下放過程中應隨時觀察拉力儀所顯示的信號，到達設計深度后盡量縮短探管停留時間。

3.3 地球物理測井法 地球物理測井法首先確定巖層中的水分子情況，然后明確該地區(qū)的巖石性質(zhì)，推測區(qū)域的熔巖帶和含水層，從而準確反饋當?shù)氐牡刭|(zhì)條件和水文環(huán)境。隨著科學技術的不斷發(fā)展，地球物理測井法逐漸豐富起來，在水文地質(zhì)工程項目中的應用也越來越廣泛，是目前水文地質(zhì)勘測各種方法中最有效的勘測方法之一，得到的數(shù)據(jù)更加精確，但相應的該方法對人員和資金的需求較大，成本較高，一般用于需要嚴格勘測水文地質(zhì)環(huán)境的區(qū)域。

3.4 關于探管落井 探管頭弱點拉斷、電纜拉斷，致使探管掉入井內(nèi)，無法正常拉出，稱為儀器落井。在探管先向甲方主管部門進行匯報請示，并迅速協(xié)同鉆機技術人員做好打撈前的準備工作，等待上級指令。(1)給鉆機技術人員提供正確可靠的資料，如遇卡深度、遇卡原因、遇卡探管是否帶有放射源、探管及馬龍頭尺寸、探管是否裝有扶正器等。(2)發(fā)生放射源的卡井事故，測井人員必須立即向甲方、安全部門及環(huán)保部門進行匯報，積極配額有關部門進行合理的打撈方案。(3)在打撈落井放射源的過程中，測井部門應經(jīng)常注意并提醒甲方和鉆機部門不得采取任何有可能損壞源室的措施，打撈過程中，在可能的情況下，配合當?shù)丨h(huán)保部門，對打撈全過程進行放射性污染檢測，如發(fā)生源室破損，出現(xiàn)污染情況應立即向上級部門進行報告，停止打撈，并請專業(yè)防護部門協(xié)助處理。(4)如打撈失敗，經(jīng)甲方通報井場所在地方環(huán)保部門。提供鉆孔位置、放射源落井日期、落井深度、放射源的種類、性質(zhì)、活度等內(nèi)容進行備案。

結語

綜上所述，測井作業(yè)要求嚴謹，安全任務較大，尤其是放射性測井，一旦出現(xiàn)安全事故不僅造成經(jīng)濟損失也有可能帶來環(huán)境影響。所以要求我們在工作過程中認真觀察每個細節(jié)，不應存在僥幸心理，出現(xiàn)問題及時解決，把儀器的維護保養(yǎng)工作作為我們測井工作者的常態(tài)工作，其工作質(zhì)量直接關系到儀器的使用壽命及安全，保持儀器最佳的工作狀態(tài)，順利地完成野外工作任務。