磁三分量测井与JCC3-2(A)高精度磁三分量测井仪

1、上海地学仪器技术资料磁三分量测井与JCC32(A)高精度磁三分量测井仪一、概述井中磁三分测鼠是在钻扎中，沿钻孔方向进行磁场三分暈测暈。它和地而磁 测一样，是根据各种地质体存在磁杵差异，而且这种差异在地磁场中会产生强弱 不同的磁异常为理论依据。对这磁场种异常进行观测，并对观测结果进行分析， 学握其分布规律，就能解释推断地质体的空间规模和心在位置。对丁以找矿为目 的的井中磁测往往比地面磁测有更好的探测效果，因为井中磁测可以到达更接近 地质体的空间观测，具有更好的异常反映。井中磁测可以说是地面磁测的空间延深和发展。一些地面磁测不能解决的问 题，通过井小磁测就很容易解决。尤其是井中三分量磁测，井中三分

2、量磁测是很 有效的一种物探方法，在验证地而弱磁异常，发现和预报深部矿体，确定矿体产 状，圈定矿体规模，指示矿体空间位置等方面有很大的优势。井中三分最磁测与地面磁测相比有一些特殊性，主耍是以下儿个方而。1. 井中磁测受到钻孔数最的限制，一个钻孔只相当地面一条测线。这样，由于 钻孑L数量校少，得到的空间磁异常信息很有限。2. 由丁只能沿钻扎方向测最，井中磁测得到的信息可能是钻孔周围任何方向上 的地质体引起的，判别地质体的方位需要很好的分最测最梢度。分最测最将度的 彊大影响因索是仪器定位粘度。这不仅収决丁三分量测井仪器本身，还耍受到钻 孔方位准确性影响。钻扎方位测応要借助陀螺测斜仪完成，所以分応测応

3、的精度 还会受到陀螺测斜精度的影响。3. 井中磁测有时会因钻几穿过地质体而测到地质体内部的场强，这和地而磁测 只会得到地质体外部的磁场情况是完全不同的。地面磁测是在空气进行，井中磁 测在是任介质中进行，测量结果耍受到围岩介质磁性的影响，而且是闌岩介质的 内部场。这就使得资料解释变得很复杂。4. 由于地质体是有限体积,钻孔和地质体的相对位置不同,井中磁测可以测到 正向磁化和反向磁化网种情况。和地而磁测只能观测到的正向磁化相比，测昴信 息更加丰富但也更复杂。5. 由于受井下仪器外形尺寸限制,井中磁测采用的磁场传感器精度还不够高。 乂因为磁场分帚测最耍受到所采用的定向方法等粘:皮影响，总的观测椿度也

4、不 高。目前比地而磁测低一个数最级。影响井下磁测椅度的因素还有井温，钻孔孔 径等等。JCC32(A)型高粘:度磁三分駅测井仪采用巨磁效应的磁敏元件测量磁场，三 个iE交安装的巨磁传感器和重力加速度传感器配介测帚，同时得到北向(Y)东 向(X) -垂肚(可用交坐标系下的三个磁场分量值。巫力加速度传感器的作用是提 供测暈三分暈所需的定向信息。由丁重力加速度传感器桔度高(分辨率为角秒 级)，所以定向精度比过去的井中磁三分最测最仪器高很多。过去井中磁三分量 测量仪器是采用巫锤和偏心块來泄向。由丁巨磁传感器有较高的测応灵敏度， JCC32(A)熨高椅度磁三分帚测井仪分帚测最椅度也大大提烏。JCC32(A

5、)熨高椿 度磁三分量测井仪内部没有活动部件，使得仪器有很高的町靠性。仪器内部设自 门动温度补偿功能，仪器可以应用到较深的钻孔中。JCC32(A)型高粘:度磁三分 最测井仪有着可靠性烏、测量精度高、测最方便、操作简单等优点。二、主要技术指标1. 探管尺寸:O50X1250min (用户可以定制40仪器)2. 磁敏元件：三轴巨型磁阻传感器3. 定向元件：三轴雨力加速度传感器4. 磁分量灵墩度：40nT5. 磁分量粘:度：优T- 10011T6. 磁分最测最范由：±2X105nT7. 倾角精度：优T0.1度8. 定位优于0.5®(钻孔测斜度耍求0.5度45度)9. 使用环境：25

6、MPa 75*C10. 供电:200V±20%, W90mA11. 参数记录零长:628mm12. 数据输出：双极性，二进制编码探 1 11丁=10*丁=10 u Gauss二1 了三、工作原理三个磁分最传感器测得的磁信号和三个雨力传感器测得的雨力分最信号经放大和调理后送A/D变换器，CPU对这些信号分別进行采集。CPU采集的数据 经过处理得到三个磁场分帚:原始数据和与定向计算有关的角度数据，送到编码调 制电路，信号经过波形调制和长线骡动电路再送到地面。仪器内还设置了一个测 温电路用丁井温和仪器内部温度监测，温度信息用丁补偿测最电路的温漂和指示 仪器是否使用在保证精度的温度范用中。由

7、于是采用朿力加速度传感器來定位， 测量结杲可以同时兼得轴向和垂向两个应用坐标系的分量数据。多路转换重力传感器JCC3-2(A)型磁三分量测井仪原理方框图JCC3-2(A)型磁三分量测井仪原理方框图中的DC/DC是任流电源变换器，把 地而供來的200V W流转换为木仪器所需的低压电源。四、使用方法JCC32(A)高椅度磁三分最测井仪如下图:上接头记录点(传感器)JCC3-2(A)高精度磁三分最测井仪一般与JHQ-2D综合数字测井地ifil仪配套 使用。由TJCC3-2(A)采用标准200VI1流供电，供电不需耍调节。任井场把 JCC32(A)高精度磁三分最测井仪的上部保护帽拧开，与测井电缆头连接

8、，注意 対准接口的定位键，保证电缆头的O型密封圈插入到仪器密封I衍后，拧紧活帽。 打开地而仪电源，地而仪显示窗内可以看到探管到本机的通信显示，表示仪器正 常,可下井测最。仪器下井中要注意不要碰撞,以免损坏仪器。JCC32(A)型磁 三分量测井仪下井测量应从钻孔中套管以下20米开始，从上往下测。按规范和 具体工程耍求，以一定深度间隔(定点方式)进行测量，每到一个测点深度，把 测井绞车停住,在PC机测井软件的磁三分量测井项目中，启动测量,可以观测 到当前深度点上的分最及各顶角数据，等数据稳定后，点鼠标右键，増加一行， 再下放绞车，准备到下一个深度再次测帚:。当设计测最点过多，也可以采用IH动 釆集

9、测量，这时测井软件可以按所设深度间隔|'|动采集每点数据。门动來集时， 耍确保绞午下放速度均匀缓慢，不可以用空档下放绞午。保证下放速度均匀是为 了防止井卜仪在孔内晃动造成定位不准而影响分最测最的特度。测井软件提供r 删除一行和标记为检查数据的功能。一个测井数据文件中标记为检查数据的行是 不处理到成果图件中去的。如果测最是从井底往上进行，成果处理前耍进行排序 操作，排序操作就是把测量点从上往下排，以便后续处理。后续处理是在资料输 出操作同时进行的。一般在这之前还耍进行正常场值输入或测最。由于正常场是 常数(Ho,Zo),其值只影响分最的绝对值大小，不影响异常形态。在一个地区可 以输入当地

10、的地磁场理论模型分暈值做为止常场。如果耍通过测量得到止常场， 请按以下步骤进行。1. 把JCC3-2(A)型磁三分量测井仪夹在高粘度测斜校iE台上。安放校lE台和仪器 的地方应该远离磁性矿露头和铁磁性物体。2. 调节校正台顶角为0,保证JCC32（A）型磁三分帚测井仪测出的X顶角,Y顶角， 在±0.1度以内，锁紧校正台顶角调节手轮。3. 转动校正台方位，按正东，正南，正北，正西四个方向测出4组数据，再把数 据输入到测井软件的参数计算表格内进行H动计算得到Ho, Z。o磁三分量测井软件屮，可以处理得到较多的成果表和图件。各参数的物理意 义详述如下。1. 大地左手坐标系：北向（Y）-东向

11、（X）-垂向（Z）。用左手定则确定，拇指（东, X）-食指（北，Y）-中指（垂，Z）o2. 垂向坐标系:大地坐标绕Z轴（垂H轴）顺时针转到钻孔倾斜方向，使钻 孔倾斜方向与Y重合。3. Xm, Ym, Zm：仪器三轴磁传感器实际测得的磁场值。4. X顶角,Y顶角,Z顶角：仪器三轴与水平或垂线所成的角度。5. Hx, Hy, Hz：垂向坐标下，磁场的三分最值。Hy指向钻孔倾斜方向。6. AZ：垂向坐标系下，磁场的垂H分量与当地正常场垂H分量Z。的差值。7. AH和：实测水平分量H与当地正常场水平分暈Ho的欠量差的模，是 两水平分帚:的夹角。8. AH':实测水平分量的模与当地正常场水平分暈

12、Ho的模之差。AH' = | H | - | Ho |9. AT：用AH和AZ合成的矢量的模，4H是水平方向左负右正的矢量，A Z是垂fi方向，上负下正的矢最。I是AT欠最与AH的夹角。AT的模长 和矢最在资料都己图示出來。10. ，AT，I丄，1 ：分别是AT矢量在橫剖面和纵剖面的投影及投影矢量 与水平面的夹角。横剖面是指垂直矿体走向的剖面图,般就是勘测剖 iffio纵剖面既是和横剖面垂N的剖而（顺着矿体的走向方向）。我们定义 其方向与横剖而方向符合左手定则，纵剖而（左手拇指）一横剖面（左 手食指）一垂向（左手中指）。井屮磁三分量得到的信息比较丰富，各种资料都包含空间方向的信息，在 解释应用中要充分考虑到这些信息是空间分布的，这样才能正确利用这些信 息。井下磁三分臺测井得到的参数精度除了本仪器有关外，还和钻孔的倾斜方 位密切相关。确定钻孔倾角方位角在磁性矿区口前唯一的方法就是选用具有1'1 寻北能力的陀螺测斜。井屮磁三分戢测井在弱磁或层状矿产的情况卜还耍结合 磁化率测井，电测井同时应用。五、仪器标定JCC32(A)型离粘:度磁三分最测井仪可以不定期进行标定。仪器中采用的传 感器较多，安装位置要求严