井中质子磁力仪与高精度井中磁测方法技术Word文档格式.docx
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1磁场测量范围：
30000nT—70000nT;
2分辨率：
0.1nT;
3磁场测量精度：
w±
5nT;
总场绝对强度50000nT时±
5nT;
4梯度允许范围：
w5000nT/m
5环境温度：
-15C〜+50C；
6环境湿度：
w95%（25C）；
7数据存储量：
日变方式：
不少于45h（在典型读数间隔为10秒时），点测方式：
不少于8000个点；
8主机电源：
锂离子电池：
12.8V〜16.8V/5Ah，连续工作不少于17h（日变方式下，典型读数间隔为10s时）。
探头电源：
18V〜25.2V/2.2Ah,连续读数不少于2200次；
9主机外形尺寸：
（长X宽X高）：
220mm<
90mm<
200mm
10主机重量：
约2Kg;
探头外形尺寸及重量：
©
46mnX1620mm4Kg。
图1CZJ-1井中高精度质子磁力仪
3、仪器性能测试
仪器经过中国计量科学研究院测试，各项性能指标和功能达到设计要求。
在实验井中进行了两台样机的测试实验,仪器重复性好，三次测量的均方差为
1.25nT;
仪器的稳定性很好，257次定点测量的均方差为1.04nT;
两台仪器一改性良好，排除系统误差后，测量的方差为1.97nT。
经过专家组对仪器的测试以及对中国计量科学研究院“CZJ-1井中质子磁力仪测试证书”、廊坊迪远仪器有限公司“井中高精度质子磁力仪水压实验报告”的审核，一致认为：
CZJ-1型井中高精度质子磁力仪的各项性能指标和功能达到设计书的要求，测试结果真实可靠。
仪器测试过程中，各项操作功能正常，工作稳定可靠。
4、仪器野外试验
CZJ-1井中△T质子磁力仪野外试验工作，分别在海南石碌铁矿、山西刁泉铜矿、江苏牛伏山、安徽当涂等矿区，完成了十几个孔的实测试验，发现了一些需要完善和改进的地方，也初步取得了一定的示范效果。
如海南石碌矿区测量的ZK1102孔，CZJ-1井中△T质子磁力仪和JXC-3井中三分量磁测仪实测结果吻合较好，且质子仪器在孔底显示出异常梯度有增大趋势，效果较好。
（1）仪器工作性能检验
仪器野外工作性能检验主要检验了仪器的转向差、重复性、稳定性和仪器的梯度容限。
1在石碌镇地磁总基点对CZJ-1仪器进行了转向差和正常场测定，结果表明CZJ-1仪器转向差良好。
其绝对误差范围在1.3nT〜4.6nT,能够满足5nT的设计要求。
2重复性检验在5个矿区11个钻孔中进行，基本测量采用在各测点上，仪
器保持不动，进行5次瞬间读数方法，并用该点5次读数的均值作为测点的测量值。
重复测量在全部基本测量结束后立即进行。
经5个矿区11个钻孔重复测量误差统计，可以看出：
在曲线平稳段，两次测量的均方差小于±
3nT。
3稳定性检验在孔中进行，仪器在某一深度保持不动，采用时间采样方法进行自动读数。
采样间隔为5秒，共进行3.5小时。
从稳定性检验曲线图可以看出：
仪器稳定性较好。
经计算仪器稳定性检验的均方差为±
1.79nT。
4梯度容限检验在干扰较少的野外（固安）地面进行，在依维柯汽车（5X2
x2.2m3）南侧布设南北向测线一条及在依维柯汽车西侧布设东西向测线一条。
测线长10m测点距0.5m，探头距地面1.5m。
同时用CZM-4磁力仪（地面仪器）作比较测量。
南北向测线测量在距汽车3.5m以内5次读数值发散。
其误差明显超差。
其对应的梯度大于200nT/m。
东西向测线测量在距汽车3.5m以内5次读数值发散。
其对应的梯度大于800nT/m。
通过对CZJ-1井中质子磁力仪转向差、重复性、稳定性和梯度容限的检验，有如下结论：
①仪器在磁场平稳段重复性好。
②仪器长时工作稳定性好。
③仪器的梯度容差太小，以致造成在井中当有不均匀铁磁矿物分布时（如井壁为中基岩）仪器读数严重超差。
④仪器仅能在井壁岩石无磁性的条件下，探测中弱磁性异常。
（2）野外试验
井中△T高精度磁测工作地区除海南石碌铁矿区外，还选择了江苏省南京市伏牛山铜矿区、安徽省池州市马头铜钼矿区等。
A、伏牛山井中△T磁测结果
伏牛山ZK553孔投入的测量方法有：
磁化率测井、井中三分量磁测、井中高精度△T磁测。
解释结果如下（见图2）:
该孔钻探在613.70〜614.35m和618.85〜620.00m分别见到两层较薄的磁铁矿，井磁各测量方法对其均有反映。
但井中高精度△T测量结果明显要高于磁化率测井和井中三分量磁测结果。
这主要反映在如下三个方面:
1在钻探见到的磁铁矿层，磁化率曲线和三分量曲线反映十分明显，可以用来划分矿层厚度。
但井中高精度厶T测量曲线反映一般，这有可能是测量采用的是5m的测量间距，矿层较薄跳过了矿层；
也有可能是仪器阀值较高，压制了强磁干扰。
2从两条厶T曲线可见，全孔大致呈较为宽缓的反‘S形，在此背景上井中高精度厶T测量曲线对该孔所见中等磁性的矽卡岩层位有很好的显示。
充分显示了该仪器的独特之处。
3在该孔680〜730m井段，井中高精度△T曲线显示出明显的反‘C'
形旁侧异常。
该异常宽度约50m,AT强度最大值达5000nT。
因什么引起有待查证。
B、马头井中厶T磁测结果
（A）ZK901孔井中磁测及解释结果
该孔投入的测量方法有：
磁化率测井、井中三分量磁测、井中高精度△T磁
测。
测量井段：
30〜430m解释结果如下：
a.磁化率测井资料显示，该孔未见明显强磁性矿层，全孔磁化率在300〜480Xl0-4SI;
b.高精度△T和三分量测井结
果均未见较大异常
图2ZK553孔实测井曲线
（B）ZK902孔井中磁测及解释结果
磁化率测井、井中高精度△T磁测。
50〜760m（760m以下孔内遇阻未测），解释结果如下：
a.磁化率测井资料显示，该孔未见明显强磁性矿层，全孔磁化率在280〜340X10-4SI;
b.高精度△T测井结果未见较大异常。
（C）ZK903孔井中磁测及解释结果
50〜690m解释意见如下：
a.磁化率测井资料显示，全孔磁化率在360〜500x10-4SI。
其中在85〜100m磁化率为410〜480X10-4SI,528〜690m磁化率为360〜460x10-4SI，为相对高磁化率，解释为黄铜矿化引起，综观全孔为低磁化率偶夹相对高磁化率岩性特征；
b.高精度△T测井资料显示，全孔△T在0〜6000nT,其中在70〜100m510〜690皿T值增大，解释为黄铜矿化引起。
（D）ZK905孔井中磁测及解释结果
10〜430m解释意见如下：
a.磁化率测井资料显示，该孔未见明显强磁性矿层，全孔磁化率在320〜340X10-4SI;
b.高精度△T测井结果未见较明显异常。
（E）ZK1101孔井中磁测及解释结果
磁化率测井、井中三分量磁测；
3.井中高精度△T
磁测。
90〜530m解释意见如下：
a.磁化率测井资料显示，全孔磁化率在270〜500X10-4SI。
其中在108〜
132m磁化率为285〜440X10-4SI，430〜530m磁化率为270〜360X10-4SI，为相对高磁化率，解释为含弱磁性矿层，综观全孔为低磁化率偶夹相对高磁化率岩性特征；
b.高精度△T测井资料显示，全孔△T在0〜4000nT,其中在90〜140m250〜350m420〜530m\T值增大，解释为含弱磁性矿物引起；
c、三分量磁测
结果未见较大异常。
（F）ZK1301孔井中磁测及解释结果
5〜300m（300m以下孔内遇阻未测），解释意见如下：
a.磁化率测井资料显示，该孔未见明显强磁性矿层，全孔磁化率在300〜350X10-4SI；
b.高精度△T测井结果未见较大异常。
C、西庄多金属矿井中△T磁测结果
ZK1001孔投入的测量方法有：
磁化率测井、井中三分量磁测、井中高精度
△T磁测。
30〜540m（540m以下孔内遇阻未测），解释结果如下：
a.磁化率测井资料显示，该孔未见明显强磁性矿层，全孔磁化率在260〜400X10-4SI；
b.高精度△T和三分量测井结果均未见较大异常。
D杨庄铁矿井中△T磁测结果
ZK112孔投入的测量方法有：
磁化率测井、井中三分量磁测、井中高精度△
T磁测。
解释结果（见图3）如下：
该孔钻探在912.33〜1081.87m井段见到多层磁铁矿化石膏和磁铁矿化粉砂岩；
1098.87〜1212.87m井段见到多层磁铁矿。
磁化率测井和井中三分量磁测结果对其均有明显反映，并对其做出了较为详细的分层解释。
该孔500〜900m井段厶T'
曲线呈‘S'
形，特别是井中高精度△T测量结果较三分量磁测结果异常明显得多。
该异常的厶T'
强度大致在—1200〜2500nT之间，呈较为宽缓状。
其负极值和正极值分别对应井深大约在640m和760m处，中心埋深约在690〜700m
上述测量结果表明，CZJ-1型井中高精度△T质子磁力仪的灵敏度高于JCX—2型井中三分量磁力仪。
E、石碌铁矿井中△T磁测结果
在石碌矿区利用CZJ-1型仪器测量共计三个孔，其中ZK1102效果较好。
在ZK1102孔中往返两次测量的四条曲线形态基本一致，重复性良好。
同时明显反映出了ZK1102井旁盲矿异常。
特别是接近孔底时，从570m开始仪器读数逐步在增大，从下表中数据可以看出，600〜640m井段△T梯度增加了65.16nT,显示出了井底弱开口异常趋势，获得了较好的应用效果。
图3ZK112孔实测井曲线
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