钻孔井下电视成像技术在工程勘察中的应用
2012-03-30王发青刘金岩李新宝
王发青,刘金岩,李新宝
(吉林省水利水电勘测设计研究院 ,吉林 长春 130021)
井下电视成像测井是现代测井技术的一种手段。现代测井技术以系列化、数字化和标准化为标志。地质学家和测井分析师早就梦想着带着照相机到井筒中漫游,仔细观察井下状况。井下电视成像测井基本实现了这一梦想,摄像头拍摄的井下图像能够提供直接的可视信息,具有所看即所得,所得即所需的特点。
1 基本原理
智能电视成像系统是现在应用较广的测井技术。该技术工作原理:利用电缆把摄像头下入井内,摄像头在后置光源的照射下采集信号,然后将信号进行光电转换,通过电缆与地面的显示设备相连接,把井内的情况在显示器上显示出来。
摄像头准确的把图像展示在主机显示器上,是井下电视成像测井的关键技术。使用该技术可以得到井内清晰、明亮的图像,具有实时、直接、方便、快捷等特点,结合其传感器获取当前位置深度,角度信息。
2)准确反映原岩天然结构。吉林省中部城市群引松供水工程,输水总干线桩号55+894.6 m处,钻孔T0903在36~62 m深度段,岩性岩芯破碎,以碎块状为主,岩芯局部有少量短柱状。
T0903孔井下电视成像成果,可以看到岩芯在原始状态下的结构,可以看出井壁原岩裂隙非常发育,这样的原岩在钻进取样过程中,由于机械扰动力的作用,很容易破碎为块状。依据井下电视的成果,地质工程师就可以对岩芯给出较为合理的评价。
3)准确测量空洞的规模范围。吉林省中部城市群引松供水工程,总干线桩号69+736.0 m处,钻孔1068在钻井过程中出现多次“掉钻”,钻探专业人员也在班报中记录了掉钻的深度。但由于钻具及钻杆的自重较大,这个掉钻的深度具有很大的误差,井下电视成像则完完整整的呈现了孔内的空洞情况。据此,能对空洞有一个更精准的量化认识,可以通过井下电视成像得到空洞的精准位置,并能测量其规模大小。
2 工程实例
3 评价
吉林省中部城市群引松供水工程,输水总干线全长110.683 km,其中丰满水库取水口饮马河段,深埋隧洞长71.413 km,在隧洞的勘察过程中,针对不同的钻孔情况,采用井下电视成像技术。
1)准确界定岩性分界线。吉林省中部城市群引松供水工程,输水总干线桩号18+580.0 m处,钻孔1012在63~65 m深度段,岩性发生变化。为了能更好的掌握和确定岩性分界线,应用井下电视成像测井技术来准确定位岩性分界线的深度。
井下电视成像技术在引松供水工程,输水总干线深埋隧洞勘察中的应用,为提高勘察成果的精度起到了重要作用,尤其是在钻探岩芯不能更好的反映地下岩体的信息时,井下电视成像技术弥补了这一不足。准确、真实的反映了孔内岩体情况,得到了地质专业人员的一直好评。