[發明專利]井中磁場三分量梯度測量對井外磁性體定向、定位的方法

有效

• 申請號: 201210085961.8
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102621583A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 王慶乙;李學圣;邱鋼;徐立忠
• 申請（專利權）人: 中色地科礦產勘查股份有限公司
• 主分類號: G01V3/18
• 分類號: G01V3/18;G01C1/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及地球物理磁法勘查領域，具體涉及一種井中磁測可對井外發現的磁性礦體進行全方位定向的方法。

背景技術

井中磁測是以鉆井作為找礦通道，深入地下，對井外空間進行找礦。它是一種能真真深入地下，進行深部找礦的有效方法。

當在井中發現井外有磁性礦體的存在時，應對磁性礦體進行定位，即確定礦體的埋深，相對于鉆井的方位，以及離鉆井的距離。

對于井中三分量磁測系統，可由垂直分量異常確定礦體的埋深與鉆井的距離；由正常水平分量確定鉆井方位，由水平分量異常確定礦體相對于鉆井方位。

遺憾的是，現有非磁原理的井斜儀，其測斜精度過低，誤差可達±2°～±5°。這樣，在東西方位取值地磁正常場誤差過大，導致水平異常場不能對東西方位磁性礦體定向。

所謂磁異常，是將實測磁場值扣除地磁正常場值后，余下的磁場值。對于兩個水平分量磁異常值ΔH_x和ΔH_y來說，有

ΔH_x＝H_x-H_ox????(1)

ΔH_y＝H_y-H_oy????(2)

式中，H_ox和H_oy分別為x、y方向地磁正常場值。

當井斜方位角為A時，x、y方向地磁正常場分別為：

H_ox＝H_ocosA????(3)

H_oy＝H_osinA????(4)

在井斜方位角有ΔA誤差時，地磁正常水平場的誤差為：

ΔH_ox＝-H_osinA·ΔA????(5)

ΔH_oy＝H_ocosA·ΔA?????(6)

由于現有非磁原理測斜儀有方位誤差ΔA＝±2°～±5°，如在北京地區正常水平磁場H_o＝3000nT，當井斜方位角A＝90°時，由(5)式可知，正常場誤差ΔH_ox＝±1000～±2500nT。如此大的背景誤差，將導致水平異常場不能對井外礦體全方位的定向。

發明內容

井中三分量磁測對礦體的空間定向，是依靠水平磁異常ΔH的矢量方向來確定的。目前，由于非磁原理的井斜方位測定欠準，水平磁異常受到正常水平磁場取值的嚴重干擾，導致鉆孔東西兩側礦體無法定向。為克服上述缺陷，本發明提出了一種通過井中磁場三分量梯度測量對井外磁性體進行全方位定向的方法。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種井中磁場三分量梯度測量對井外磁性體定向的方法，其步驟包括：

步驟A、對井外磁性體進行定向：

A1，通過安裝有上、下三分量磁測元件的下井探管在鉆井中測量井軸方向的軸向磁場三分量與軸向重力三分量，并將軸向磁場三分量轉換為大地坐標的垂向磁場三分量，所述垂向磁場三分量包括磁場水平分量H_x上、H_y上、H_x下、H_y下和磁場垂直分量Z_上、Z_下；

A2，通過步驟A1測得的垂向磁場三分量求取磁場三分量垂向梯度，所述磁場三分量垂向梯度包括水平磁場垂向梯度H′_x、H′_y和垂直磁場垂向梯度Z′；

A3，通過步驟A2所得的水平磁場垂向梯度求取水平磁場垂向梯度矢量的模量以及梯度矢量與井軸方向的夾角；

A4，求取磁異常區井軸方向的方位角：

A5，對磁性體定向：先求取各測點水平磁場垂向梯度矢量的方位角，在各測點中，選定模量最大的方位角，其相反方向即為磁性體的定向方向；

步驟B、對磁性體定位；

B1，將井中實測的各測點水平磁場垂向梯度分別進行定向投影，分別求取各測點定向方向和垂直于定向方向的水平磁場垂向梯度；

B2，通過各測點定向方向和垂直于定向方向的水平磁場垂向梯度以及步驟A2中垂直磁場垂向梯度求取總場梯度投影矢量T′_⊥、T′_||以及投影矢量的傾角α_⊥、α_||；