[發明專利]一種井中高光譜測量系統及測量方法

在審

• 申請號: 201811606087.1
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109540812A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張川;葉發旺;邱駿挺;王建剛
• 申請（專利權）人: 核工業北京地質研究院
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;E21B49/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

本發明屬于高光譜測量技術領域，具體涉及一種井中高光譜測量系統及測量方法。本發明利用光纖轉盤作為光譜儀井中測量的中轉裝置，光纖轉盤中的光纖作為傳輸光譜測量信號的載體；具有內置光源的測量探頭末端設計為與垂直方向呈90°直角轉彎狀，安裝在光纖轉盤中的光纖末端，懸掛于井口滑輪之上；利用電機驅動光纖轉盤以輸送測量探頭下井；便攜計算機控制光譜儀進行井中光譜測量。本發明彌補高光譜測量技術在測井應用中的空白，提高高光譜技術在深部地質探測應用中的時效性，充分發揮高光譜測量技術探測深部物質組分的優勢。

技術領域

本發明屬于高光譜測量技術領域，具體涉及一種井中高光譜測量系統及測量方法。

背景技術

在鉆探工程作業過程中，測井儀器發揮了十分重要的作用。測井儀器的使用可以減少施工周期，加快施工進度，確保工程質量，具有顯著的經濟和社會效益。目前，市場上用于測井的儀器設備主要有鑿井測井儀、超聲測井儀、核測井儀以及數字取心測井儀等。

當前，高光譜測量技術主要應用于航天、航空遙感對地觀測、地面光譜測量和實驗室測量。對于深部的探測，目前多采用對鉆孔巖心的高光譜測量，進行巖心高光譜數據的處理、分析和編錄。然而，鉆井編錄普遍追求時效性，巖心高光譜測量作業與傳統物探測井相比，時效性明顯不足，這使得高光譜技術在深部探測中發揮的作用受到一定的限制。并且，從深部揭露的鉆孔巖心隨著在地表的放置時間、氣候條件等的影響易風化而改變成分，使得巖心高光譜測量信息的應用效果大打折扣。因此，若在鉆探過程中進行井中高光譜測量，不僅能夠及時提供更為豐富的深部地質信息，數據的準確性亦能夠得到保障，從而為鉆探工程的進一步實施中的設計工作提供更多的參考依據。

發明內容

本發明解決的技術問題：針對當前深部高光譜信息獲取時效性方面的不足，本發明提供一種井中高光譜測量系統及測量方法，彌補高光譜測量技術在測井應用中的空白，提高高光譜技術在深部地質探測應用中的時效性，充分發揮高光譜測量技術探測深部物質組分的優勢。

本發明采用的技術方案：

一種井中高光譜測量系統，包括光譜儀、光纖轉盤、測量探頭、電機和便攜計算機：利用光纖轉盤作為光譜儀井中測量的中轉裝置，光纖轉盤中的光纖作為傳輸光譜測量信號的載體；具有內置光源的測量探頭末端設計為與垂直方向呈90°直角轉彎狀，安裝在光纖轉盤中的光纖末端，懸掛于井口滑輪之上；利用電機驅動光纖轉盤以輸送測量探頭下井；便攜計算機控制光譜儀進行井中光譜測量。

作為優選方案，光纖轉盤應具有便于度量旋轉距離的刻度及單位，光纖轉盤中光纖總長度應大于待測鉆井的即時深度。

作為優選方案，光纖轉盤旁放置一個標準白板，用于在下井之前對測量探頭進行定標。

作為優選方案，所述電機采用步進或伺服電機。

上述井中高光譜測量系統的測量方法，包括以下步驟：

步驟S1：打開光譜儀5、便攜計算機6，設置光譜測量的參數、數據保存路徑；

步驟S2：利用標準白板對測量探頭1進行定標；

步驟S3：將定標好的測量探頭1放置于井口滑輪2之上，測量探頭1末端位于鉆孔測量起始深度位置，記錄此時光纖轉盤4的刻度位置；

步驟S4：根據步驟S3記錄的光纖轉盤4的刻度位置，和此次測井的深度間距，計算測量每個深度時需要旋轉的角度以及旋轉后的刻度位置；

步驟S5：打開電機3驅動光纖轉盤4旋轉步驟S4計算的角度，帶動井口滑輪2旋轉使測量探頭1到達井中某一深度，步驟S4中旋轉后的刻度位置用于驗證光纖轉盤4旋轉的準確性；

步驟S6：利用便攜計算機6操控光譜儀5進行光譜測量，記錄并存儲此深度的光譜數據；

重復步驟S5、S6進行井中光譜測量。