專(zhuān)利名稱(chēng)：一種近地表巖性探測(cè)儀及探測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地表巖性探測(cè)儀，具體地說(shuō)是一種近地表巖性探測(cè)儀及探測(cè)方法。
背景技術(shù)：
目前石油地震勘探中，近地表巖性探測(cè)方法主要有巖性取心與靜力探測(cè)兩種。兩種方法在特定的情況下都存在一定的局限性。例如在含水率較大的地區(qū)，取心器的擾動(dòng)，造成取心結(jié)果并不可靠；另一方面，高含水導(dǎo)致依靠應(yīng)力差異劃分巖性的結(jié)果與真實(shí)情況相差甚遠(yuǎn)。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)探測(cè)方法中所應(yīng)用到的探測(cè)裝置存在運(yùn)輸不方便的缺陷，沒(méi)有便攜的特點(diǎn)；另外探桿的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)功能少，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。近地表伽馬測(cè)井技術(shù)就是利用不同巖性的地層所含放射性同位素類(lèi)型與濃度差異，造成的伽馬光子能級(jí)和放射性強(qiáng)度差別來(lái)識(shí)別巖性、劃分地層、研究沉積環(huán)境及其他若干地質(zhì)問(wèn)題。本發(fā)明將伽馬測(cè)井技術(shù)與靜力探測(cè)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，利用近地表巖土的自然伽馬放射性強(qiáng)度變化與近地表巖性的應(yīng)力變化規(guī)律，精細(xì)識(shí)別近地表地層巖性。本發(fā)明的意義在于利用近地表伽馬測(cè)井技術(shù)與靜力探測(cè)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，相互印證，成功的避開(kāi)了含水率影響，能夠更為精確的探測(cè)地層結(jié)構(gòu)及巖性變化規(guī)律，最終逐點(diǎn)選擇激發(fā)巖性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種近地表巖性探測(cè)儀及探測(cè)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)探測(cè)裝置存在的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)自動(dòng)化不高和不便攜以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和運(yùn)輸裝置有機(jī)的結(jié)合在一起的問(wèn)題，同時(shí)還解決現(xiàn)有探測(cè)方法存在的在含水率較大的地區(qū)，取心器的擾動(dòng)，造成取心結(jié)果并不可靠和高含水導(dǎo)致依靠應(yīng)力差異劃分巖性的結(jié)果與真實(shí)情況相差甚遠(yuǎn)的問(wèn)題。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是近地表巖性探測(cè)儀，其結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和測(cè)量裝置；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為置于移動(dòng)載體上的液壓貫入裝置，所述測(cè)量裝置包括地下的探頭和地上的地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)和測(cè)量資料處理平臺(tái)；所述液壓貫入裝置通過(guò)探桿連接地下測(cè)量裝置的探頭。所述探頭包括通過(guò)摩阻探頭相互連接在一起的自然伽馬探頭和壓力探頭，所述自然伽馬探頭連接探桿；所述探頭通過(guò)置于探桿中的電纜連接地上的地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)和測(cè)量資料處理平臺(tái)。所述移動(dòng)載體為帶有箱體的車(chē)輛并作為液壓貫入裝置向下貫入時(shí)的反力裝置，所述液壓貫入裝置置于車(chē)輛的箱體內(nèi)。所述液壓貫入裝置由移動(dòng)載體提供動(dòng)力，通過(guò)液壓油缸連接并驅(qū)動(dòng)探桿和探頭； 所述液壓貫入裝置還包括有左、右、后下錨機(jī)及地錨并由各下錨機(jī)控制手柄來(lái)控制；所述探桿還與角機(jī)相連接。
所述液壓貫入裝置還包括液壓控制操作臺(tái)、用來(lái)控制液壓油缸和探桿的貫入起拔手柄，同時(shí)還包括用來(lái)存儲(chǔ)探桿和油的探桿存儲(chǔ)及副油箱，所述移動(dòng)載體外部設(shè)置有多個(gè)液壓支腿，所述支腿由液壓貫入裝置的控制手柄來(lái)控制。本發(fā)明解決其另一技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是近地表巖性探測(cè)儀的探測(cè)方法，該方法按如下步驟進(jìn)行步驟1、調(diào)平移動(dòng)載體當(dāng)移動(dòng)載體在選好的位置停止不動(dòng)后，將四塊原木墊塊分別置于四個(gè)液壓支腿下方，利用液壓貫入裝置中的支腿控制手柄調(diào)整車(chē)輛下部四個(gè)調(diào)平支腿，上升或下降，使貫入油缸與地面處于垂直狀態(tài)，確保靜力探測(cè)設(shè)備將探頭和探桿垂直壓入地層，避免探桿彎曲或損壞，同時(shí)減輕工作時(shí)對(duì)移動(dòng)載體的輪胎的壓力；步驟2、液壓下錨考慮到移動(dòng)載體箱體的空間和操作，設(shè)計(jì)了三個(gè)液壓下錨機(jī)， 前端的左、右下錨機(jī)位置固定，后端的后下錨機(jī)能進(jìn)行左右滑動(dòng)；前端左、右下錨機(jī)各下一個(gè)地錨，后端下錨機(jī)下一至三個(gè)地錨；拉動(dòng)，后下錨機(jī)手柄，進(jìn)行下錨工作，直至下錨機(jī)下行至導(dǎo)向套處后，拔去銷(xiāo)軸；將下錨機(jī)再回升至下錨機(jī)構(gòu)頂部，放置下錨連接桿再進(jìn)行下錨工作，直至錨桿頂部低于移動(dòng)載體地面15-25CM左右，停止下錨。使用同樣的方法將后面其它兩個(gè)地錨下入土中固定；拉動(dòng)右下錨機(jī)手柄，右下錨機(jī)開(kāi)始工作，到下錨機(jī)向下5-70CM左右，停止下錨；步驟3、液壓貫入首先將預(yù)先穿好電纜的探桿與探頭相連接；連接時(shí)須將探頭固定，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)探桿，直至與探頭連接牢固；貫入工作按以下步驟進(jìn)行a、將連接好探頭的探桿，從貫入液壓油缸的橫梁中間穿過(guò)；在貫入液壓油缸的連接板中部和上橫梁中間的孔中分別插入兩只半圓的導(dǎo)向套；使其探桿穩(wěn)固在兩只油缸中間，再連接一根探桿，插入卡塊；b、操縱液壓貫入起拔手柄使其油缸抬升，當(dāng)橫梁將帶有卡塊的探桿抬升后，探頭離開(kāi)地面4-5CM后，即停止；C、根據(jù)探頭的接線方式，將探頭的電纜線與地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)的接線盒相連接，根據(jù)儀表使用手冊(cè)將地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)開(kāi)機(jī)，在視窗中輸入各種指令相關(guān)參數(shù)；d、將角機(jī)固定在即將貫入的探桿上，并進(jìn)行深度調(diào)零；e、將貫入液壓油缸的橫梁下降，拔出卡塊，上升橫梁至探桿接頭中的凹槽在其橫梁的下部，插入卡塊，下降橫梁進(jìn)行測(cè)量；f、油缸設(shè)計(jì)行程為45-55cm，將標(biāo)準(zhǔn)的每一根探桿分兩次壓入；因此，當(dāng)上橫梁升至油缸頂部時(shí)，須用下部副梁在進(jìn)行壓入；g、隨著探頭及探管在土層的下行，地面必須隨時(shí)再進(jìn)行連接探管工作；步驟4、貫入的過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行測(cè)量工作a、將探頭勻速壓入地層的過(guò)程中， 靜力探頭的錐尖阻力、側(cè)壁摩擦力將通過(guò)電纜傳輸?shù)降孛鎸?shí)時(shí)監(jiān)控面板；b、伽馬射線被 NaI (Tl)晶體吸收時(shí)，在晶體內(nèi)部就產(chǎn)生微弱閃光；閃光通過(guò)光耦合劑進(jìn)入光電倍增管的陰極時(shí)打出一個(gè)自由電子；此自由電子在光電倍增管內(nèi)經(jīng)過(guò)10級(jí)倍增后從高壓陽(yáng)極上激發(fā)一個(gè)負(fù)電流脈沖。每產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電流脈沖就探測(cè)到一個(gè)伽馬射線；步驟5、測(cè)量資料處理a、數(shù)據(jù)加載，把LDO組件、LDO屬性頁(yè)組件和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)解編組件組裝在一起，形成一個(gè)綜合的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，主要完成將多種存儲(chǔ)格式的數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能；b、數(shù)據(jù)處理，把LDO組件和處理方法組件組裝在一起，形成一個(gè)交互處理平臺(tái)，主要通過(guò)對(duì)自然伽馬及摩阻數(shù)據(jù)等資料的處理，計(jì)算地層的泥質(zhì)含量等地質(zhì)參數(shù)，準(zhǔn)確劃分地層；c、繪圖，對(duì)曲線進(jìn)行曲線拼接、曲線深度和數(shù)值的平移、曲線線性校正、曲線漂移的校正、曲線濾波、曲線重采樣以及曲線數(shù)值的鼠標(biāo)在位編輯和數(shù)值的直接編輯等操作，并顯示或打印各類(lèi)圖件；步驟6、地層巖性評(píng)價(jià)a、錐尖阻力較小、側(cè)壁摩阻力比較大的層段所代表的土層多為粘土層；b、錐尖阻力大、側(cè)壁摩阻力比較小的層段所代表的土層則為砂土層；C、側(cè)壁摩阻力與錐尖阻力的比值，即摩阻比FR = fs/qcX 100%，也是劃分土層極好的參數(shù)，粘性土的FR常大于2%，而砂類(lèi)土的FR常小于或等于；d、Ige < 15 %為砂巖，15% < Ice < 50%為泥質(zhì)砂巖，50% < Ige < 85%為砂質(zhì)泥巖，Ige > 85%為泥巖。本發(fā)明的一種近地表巖性探測(cè)儀及探測(cè)方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果本發(fā)明利用近地表伽馬測(cè)井技術(shù)與靜力探測(cè)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，相互印證，成功的避開(kāi)了含水率影響，能夠更為精確的探測(cè)地層結(jié)構(gòu)及巖性變化規(guī)律，最終逐點(diǎn)選擇激發(fā)巖性。世界范圍內(nèi)首次將工程靜探技術(shù)應(yīng)用到石油物探領(lǐng)域，從巖土力學(xué)與伽馬射線吸收衰減兩方面來(lái)判別近地表巖性，為地震勘探逐點(diǎn)設(shè)計(jì)最優(yōu)激發(fā)巖性提供依據(jù)，最終提高單炮記錄信噪比，大幅度提高資料品質(zhì)。


圖1是本發(fā)明的一種近地表巖性探測(cè)儀的流程圖；圖2是近地表實(shí)際巖性探測(cè)成果圖。
具體實(shí)施例方式接下來(lái)參照說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作以下詳細(xì)地說(shuō)明。實(shí)施例1 近地表巖性探測(cè)儀，其結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和測(cè)量裝置；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為置于移動(dòng)載體上的液壓貫入裝置，所述液壓貫入裝置由移動(dòng)載體提供動(dòng)力，所述移動(dòng)載體為帶有箱體的車(chē)輛并作為液壓貫入裝置向下貫入時(shí)的反力裝置，本發(fā)明采用液壓裝置連續(xù)貫入方式。反力的取得可由地錨和車(chē)輛及設(shè)備自重來(lái)獲得；所述液壓貫入裝置置于車(chē)輛的箱體內(nèi)。 所述測(cè)量裝置包括地下的測(cè)井儀即探頭和地上的靜力探測(cè)儀即地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)和測(cè)量資料處理平臺(tái)；所述液壓貫入裝置通過(guò)探桿連接地下測(cè)量裝置的探頭。所述探頭包括通過(guò)摩阻探頭相互連接在一起的自然伽馬探頭和壓力深頭，所述自然伽馬探頭連接探桿； 所述探頭通過(guò)置于探桿中的電纜連接地上的地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)和測(cè)量資料處理平臺(tái)。 測(cè)量精度可以滿(mǎn)足淺表地層巖性的識(shí)別與劃分；機(jī)械屈服強(qiáng)度能夠滿(mǎn)足600MPa的液壓貫入壓力下不產(chǎn)生彎曲。液壓貫入裝置通地液壓油缸連接并驅(qū)動(dòng)探桿和探頭；所述液壓貫入裝置還包括有左、右、后下錨機(jī)及地錨并由各下錨機(jī)控制手柄來(lái)控制；所述探桿還與角機(jī)相連接。探頭直徑在40 50mm，具體尺寸受自然伽馬測(cè)量?jī)x受晶體尺寸和電子線路尺寸限制，同時(shí)滿(mǎn)足貫入時(shí)抗屈服強(qiáng)度等要求；NaI (Tl)晶體部件它將伽馬射線在穿過(guò)介質(zhì)的路徑上所消耗的部分能量轉(zhuǎn)換成光，然后通過(guò)光耦合，光電倍增管可接收晶體發(fā)出的光脈沖， 從而判斷自然伽馬的變化規(guī)律；CR192光電倍增管將來(lái)自碘化鈉晶體的微弱閃爍光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和電流倍增放大。2芯電纜電氣連接電線，在地面為伽馬測(cè)井探頭、靜力探測(cè)探頭提供電源及信號(hào)傳輸通道；所述液壓貫入裝置還包括液壓控制操作臺(tái)、用來(lái)控制液壓油缸和探桿的貫入起拔手柄，同時(shí)還包括用來(lái)存儲(chǔ)探桿和油的探桿存儲(chǔ)及副油箱，所述移動(dòng)載體外部設(shè)置有多個(gè)液壓支腿，所述支腿出液壓貫入裝置的控制手柄來(lái)控制。實(shí)施例2 近地表巖性探測(cè)儀的探測(cè)方法，該方法按如下步驟進(jìn)行步驟1調(diào)平移動(dòng)載體當(dāng)移動(dòng)載體在選好的位置停止不動(dòng)后，將四塊原木墊塊分別置于四個(gè)液壓支腿下方，利用液壓貫入裝置中的支腿控制手柄調(diào)整車(chē)輛下部四個(gè)調(diào)平支腿，上升或下降，使貫入油缸與地面處于垂直狀態(tài)，確保靜力探測(cè)設(shè)備將探頭和探桿垂直壓入地層，避免探桿彎曲或損壞，同時(shí)減輕工作時(shí)對(duì)移動(dòng)載體的輪胎的壓力；步驟2液壓下錨考慮到移動(dòng)載體箱體的空間和操作，設(shè)計(jì)了三個(gè)液壓下錨機(jī)，前端的左、右下錨機(jī)位置固定，后端的后下錨機(jī)能進(jìn)行左右滑動(dòng)；前端左、右下錨機(jī)各下一個(gè)地錨， 后端下錨機(jī)下一至三個(gè)地錨；拉動(dòng)后下錨機(jī)手柄，進(jìn)行下錨工作，直至下錨機(jī)下行至導(dǎo)向套處后，拔去銷(xiāo)軸；將下錨機(jī)再回升至下錨機(jī)構(gòu)頂部，放置下錨連接桿再進(jìn)行下錨工作，直至錨桿頂部低于移動(dòng)載體地面15CM左右，停止下錨。使用同樣的方法將后面其它兩個(gè)地錨下入土中固定；拉動(dòng)右下錨機(jī)手柄，右下錨機(jī)開(kāi)始工作，到下錐機(jī)向下70CM左右，停止下錨；步驟3液壓貫入首先將預(yù)先穿奸電纜的探桿與探頭相連接；連接時(shí)須將探頭固定，順寸針轉(zhuǎn)動(dòng)探桿，直至與探頭連接牢固；貫入工作按以下步驟進(jìn)行；a、將連接好探頭的探桿， 從貫入液壓油缸的橫梁中間穿過(guò)；在貫入液壓油缸的連接板中部和上橫梁中間的孔中分別插入兩只半圓的導(dǎo)向套；使其探桿穩(wěn)固在兩只油缸中間，再連接一根探桿，插入卡塊；b、操縱液壓貫入起拔手柄使其油缸抬升，當(dāng)橫梁將帶有卡塊的探桿抬升后，探頭離開(kāi)地面5CM 后，即停止；C、根據(jù)探頭的接線方式，將探頭的電纜線與地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)的接線盒相連接，板據(jù)儀表使用手冊(cè)將地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)開(kāi)機(jī)，在視窗中輸入各種指令相關(guān)參數(shù)； d、將角機(jī)固定在即將貫入的探桿上，并進(jìn)行深度調(diào)零；e、將貫入液壓油缸的橫梁下降，拔出卡塊，上升橫梁至探桿接頭中的凹槽在其橫梁的下部，插入卡塊，下降橫梁進(jìn)行測(cè)量；f、油缸設(shè)計(jì)行程為45cm，將標(biāo)準(zhǔn)的每一根探桿分兩次壓入；因此，當(dāng)上橫梁升至油缸頂部時(shí)，須用下部副梁在進(jìn)行壓入；g、隨著探頭及探管在土層的下行，地面必須隨時(shí)再進(jìn)行連接探管工作；步驟4貫入的過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行測(cè)量工作a、將探頭勻速壓入地層的過(guò)程中，靜力探頭的錐尖阻力、側(cè)壁摩擦力將通過(guò)電纜傳輸?shù)降孛鎸?shí)時(shí)監(jiān)控面板；b、伽馬射線被NaI (Tl)晶體吸收時(shí)，在晶體內(nèi)部就產(chǎn)生微弱閃光；閃光通過(guò)光耦合劑進(jìn)入光電倍增管的陰極時(shí)打出一個(gè)自由電子；此自由電子在光電倍增管內(nèi)經(jīng)過(guò)10級(jí)倍增后從高壓陽(yáng)極上激發(fā)一個(gè)負(fù)電流脈沖。每產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電流脈沖就探測(cè)到一個(gè)伽馬射線；地面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要將采集的三個(gè)參數(shù)探頭的錐尖壓力和側(cè)壁摩阻力及地層的自然伽馬值(IOcm/個(gè))進(jìn)行采樣并記錄。步驟5測(cè)量資料處理a、數(shù)據(jù)加載，把LDO組件、LDO屬性頁(yè)組件和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)解編組件組裝在一起，形成一個(gè)綜合的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，主要完成將多種存儲(chǔ)格式的數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)庫(kù)， 同時(shí)提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能；b、數(shù)據(jù)處理，把LDO組件和處理方法組件組裝在一起，形成一個(gè)交互處理平臺(tái)，主要通過(guò)對(duì)自然伽馬及摩阻數(shù)據(jù)等資料的處理，計(jì)算地層的泥質(zhì)含量等地質(zhì)參數(shù)，準(zhǔn)確劃分地層；C、繪圖，對(duì)曲線進(jìn)行曲線拼接、曲線深度和數(shù)值的平移、曲線線性校正、曲線漂移的校正、曲線濾波、曲線重采樣以及曲線數(shù)值的鼠際在位編輯和數(shù)值的直接編輯等操作，并顯示或打印各類(lèi)圖件；流程管理器將定義好的工作任務(wù)裝配成工作流程，并以流程圖的形式顯示在屏幕上，地質(zhì)工程師根據(jù)流程圖按部就班地工作。流程管理器還可以與其控制的應(yīng)用程序通信， 自動(dòng)初始化應(yīng)用程序的執(zhí)行。定義好的工作流程可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便下次使用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息共享；數(shù)據(jù)交換程序?qū)DO組件、LDO屬性頁(yè)組件和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)解編組件組裝在一起，形成一個(gè)綜合的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，完成將多種存儲(chǔ)格式的數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能；數(shù)據(jù)處理程序?qū)DO組件和處理方法組件組裝在一起，形成一個(gè)交互處理平臺(tái)， 通過(guò)對(duì)自然伽馬及摩阻數(shù)據(jù)等資料的處理，計(jì)算地層的泥質(zhì)含量等地質(zhì)參數(shù)，準(zhǔn)確劃分地層巖性；繪圖程序用于對(duì)圖件進(jìn)行曲線拼接、曲線深度和數(shù)值的平移、曲線線性校正、曲線漂移的校正、曲線濾波、曲線重采樣以及曲線數(shù)值的鼠標(biāo)在位編輯和數(shù)值的直接編輯等操作，并將繪圖模板和井的繪圖信息存儲(chǔ)在LogDB中，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享；步驟6地層巖性評(píng)價(jià)a、錐尖阻力較小、側(cè)壁摩阻力比較大的層段所代表的土層多為粘土層；b、錐尖阻力大、側(cè)壁摩阻力比較小的層段所代表的土層則為砂土層；C、側(cè)壁摩阻力與錐尖阻力的比值，即摩阻比FR = fs/qc X 100%，也是劃分土層極好的參數(shù)，粘性土的FR 常大于2%，而砂類(lèi)土的FR常小于或等于I^5CUIeiiC 15%為砂巖，15% < IeK < 50%為泥質(zhì)砂巖，50% < Ige < 85%為砂質(zhì)泥巖，Ige > 85%為泥巖。根據(jù)圖2所示，在高青城東南大約10公里的位置某鉆探點(diǎn)001孔進(jìn)行的淺表地層測(cè)量成果圖，孔深20米，從圖上可以看出，自然伽馬曲線與靜力探測(cè)的資料對(duì)應(yīng)性很好，對(duì)巖性的變化有明顯的響應(yīng)，例如4. 4 97m層段，自然伽馬數(shù)值比上部層段明顯偏低，這是地層含砂量增加的顯示，根據(jù)含泥質(zhì)指數(shù)值判斷，該層為泥質(zhì)砂土層，層內(nèi)中部6. 7 7. 3m 層段自然伽馬數(shù)值增大，說(shuō)明泥質(zhì)增加；而錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力比上部層段的數(shù)值明顯增高，摩阻比大于1但小于2，這是泥質(zhì)砂土層的特征，而且層內(nèi)中部的錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力減小、摩阻比增大，說(shuō)明該處粘土含量增加。因此該層段綜合評(píng)價(jià)分析結(jié)果為泥質(zhì)砂層，中間6. 7 7. 3m層段為砂質(zhì)泥土層。這與鉆探取樣資料非常吻合。實(shí)施例6 不同的是步驟2中“直至錨桿頂部低于移動(dòng)載體地面25CM，停止下錨；使用同樣的方法將后面其它兩個(gè)地錨下入土中固定；拉動(dòng)右下錨機(jī)手柄，右下錨機(jī)開(kāi)始工作，到下錨機(jī)向下50CM，停止下錨”；步驟3中“b、操縱液壓貫入起拔手柄使其油缸抬升，當(dāng)橫梁將帶有卡塊的探桿抬升后，探頭離開(kāi)地面4CM后，即停止；f、油缸設(shè)計(jì)行程為55cm，將標(biāo)準(zhǔn)的每一根探桿分兩次壓入；當(dāng)上橫梁升至油缸頂部時(shí)，用下部副梁進(jìn)行壓入”；其他同實(shí)施例2。以上所述實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體的實(shí)施方式的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種近地表巖性探測(cè)儀，其結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和測(cè)量裝置；其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為置于移動(dòng)載體上的液壓貫入裝置，所述測(cè)量裝置包括地下的探頭和地上的地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)和測(cè)量資料處理平臺(tái)；所述液壓貫入裝置通過(guò)探桿連接地下測(cè)量裝置的探頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種近地表巖性探測(cè)儀，其特征在于所述探頭包括通過(guò)摩阻探頭相互連接在一起的自然伽馬探頭和壓力探頭，所述自然伽馬探頭連接探桿；所述探頭通過(guò)置于探桿中的電纜連接地上的地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)和測(cè)量資料處理平臺(tái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種近地表巖性探測(cè)儀，其特征在于所述移動(dòng)載體為帶有箱體的車(chē)輛并作為液壓貫入裝置向下貫入時(shí)的反力裝置，所述液壓貫入裝置置于車(chē)輛的箱體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種近地表巖性探測(cè)儀，其特征在于所述液壓貫入裝置由移動(dòng)載體提供動(dòng)力，通過(guò)液壓油缸連接并驅(qū)動(dòng)探桿和探頭；所述液壓貫入裝置還包括有左、右、后下錨機(jī)及地錨并由各下錨機(jī)控制手柄來(lái)控制；所述探桿還與角機(jī)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種近地表巖性探測(cè)儀，其特征在于所述液壓貫入裝置還包括液壓控制操作臺(tái)、用來(lái)控制液壓油缸和探桿的貫入起拔手柄，同時(shí)還包括用來(lái)存儲(chǔ)探桿和油的探桿存儲(chǔ)及副油箱，所述移動(dòng)載體外部設(shè)置有多個(gè)液壓支腿，所述支腿由液壓貫入裝置的控制手柄來(lái)控制。
6.一種近地表巖性探測(cè)方法，其特征在于該探測(cè)方法按如下步驟進(jìn)行步驟1調(diào)平移動(dòng)載體當(dāng)移動(dòng)載體在選好的位置停止不動(dòng)后，將四塊原木墊塊分別置于四個(gè)液壓支腿下方，利用液壓貫入裝置中的支腿控制手柄調(diào)整車(chē)輛下部四個(gè)調(diào)平支腿上升或下降，使貫入油缸與地面處于垂直狀態(tài)，確保靜力探測(cè)設(shè)備將探頭和探桿垂直壓入地層；步驟2液壓下錨考慮到移動(dòng)載體箱體的空間和操作，設(shè)計(jì)了三個(gè)液壓下錨機(jī)，前端的左、右下錨機(jī)位置固定，后端的后下錨機(jī)能進(jìn)行左右滑動(dòng)；前端左、右下錨機(jī)各下一個(gè)地錨，后端下錨機(jī)下一至三個(gè)地錨；拉動(dòng)后下錨機(jī)手柄，進(jìn)行下錨工作，直至下錨機(jī)下行至導(dǎo)向套處后，拔去銷(xiāo)軸；將下錨機(jī)再回升至下錨機(jī)構(gòu)頂部，放置下錨連接桿再進(jìn)行下錨工作，直至錨桿頂部低于移動(dòng)載體地面15-25CM，停止下錨；使用同樣的方法將后面其它兩個(gè)地錨下入土中固定；拉動(dòng)右下錨機(jī)手柄，右下錨機(jī)開(kāi)始工作，到下錨機(jī)向下50-70CM，停止下錨；步驟3液壓貫入首先將預(yù)先穿好電纜的探桿與探頭相連接；連接時(shí)須將探頭固定，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)探桿，直至與探頭連接牢固；貫入工作按以下步驟進(jìn)行a、將連接好探頭的探桿，從貫入液壓油缸的橫梁中間穿過(guò)；在貫入液壓油缸的連接板中部和上橫梁中間的孔中分別插入兩只半圓的導(dǎo)向套；使其探桿穩(wěn)固在兩只油缸中間，再連接一根探桿，插入卡塊；b、操縱液壓貫入起拔手柄使其油缸抬升，當(dāng)橫梁將帶有卡塊的探桿抬升后，探頭離開(kāi)地面4-5CM后， 即停止；C、根據(jù)探頭的接線方式，將探頭的電纜線與地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)的接線盒相連接，根據(jù)儀表使用手冊(cè)將地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)開(kāi)機(jī)，在視窗中輸入各種指令相關(guān)參數(shù)；d、 將角機(jī)固定在即將貫入的探桿上，并進(jìn)行深度調(diào)零；e、將貫入液壓油缸的橫梁下降，拔出卡塊，上升橫梁至探桿接頭中的凹槽在其橫梁的下部，插入卡塊，下降橫梁進(jìn)行測(cè)量；f、油缸設(shè)計(jì)行程為45-55cm，將標(biāo)準(zhǔn)的每一根探桿分兩次壓入；當(dāng)上橫梁升至油缸頂部時(shí)，用下部副梁進(jìn)行壓入；g、隨著探頭及探管在土層的下行，地面及時(shí)連接探管； 步驟4貫入的過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行測(cè)量工作a、將探頭勻速壓入地層的過(guò)程中，靜力探頭的錐尖阻力、側(cè)壁摩擦力將通過(guò)電纜傳輸?shù)降孛鎸?shí)時(shí)監(jiān)控面板；b、伽馬射線被Na工(Tl)晶體吸收時(shí)，在晶體內(nèi)部就產(chǎn)生微弱閃光；閃光通過(guò)光耦合劑進(jìn)入光電倍增管的陰極時(shí)打出一個(gè)自由電子；此自由電子在光電倍增管內(nèi)經(jīng)過(guò)10級(jí)倍增后從高壓陽(yáng)極上激發(fā)一個(gè)負(fù)電流脈沖， 每產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電流脈沖就探測(cè)到一個(gè)伽馬射線； 步驟5測(cè)量資料處理a、數(shù)據(jù)加載，把LDO組件、LDO屬性頁(yè)組件和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)解編組件組裝在一起，形成個(gè)綜合的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，完成將多種存儲(chǔ)格式的數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能；b、數(shù)據(jù)處理，把LDO組件和處理方法組件組裝在一起，形成一個(gè)交互處理平臺(tái)，準(zhǔn)確劃分地層；c、繪圖，對(duì)曲線進(jìn)行曲線拼接、曲線深度和數(shù)值的平移、曲線線性校正、 曲線漂移的校正、曲線濾波、曲線重采樣以及曲線數(shù)值的鼠標(biāo)在位編輯和數(shù)值的直接編輯操作，并顯示或打印各類(lèi)圖件； 步驟6地層巖性評(píng)價(jià)a、錐尖阻力較小、側(cè)壁摩阻力比較大的層段所代表的土層為粘土層； b、錐尖阻力大、側(cè)壁摩阻力比較小的層段所代表的土層則為砂土層；C、側(cè)壁摩阻力與錐尖阻力的摩阻比FR = fs/qcX100%,粘性土的FR常大于2%，而砂類(lèi)土的FR小于或等于1 %； d、Ige < 15%為砂巖，15% < Ige < 50%為泥質(zhì)砂巖，50% < Ige < 85%為砂質(zhì)泥巖，IeK > 85%為泥巖。
全文摘要
本發(fā)明提供一種近地表巖性探測(cè)儀及探測(cè)方法，其結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和測(cè)量裝置；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為置于移動(dòng)載體上的液壓貫入裝置，所述測(cè)量裝置包括地下的探頭和地上的地面數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)和測(cè)量資料處理平臺(tái)；所述液壓貫入裝置通過(guò)探桿連接地下測(cè)量裝置的探頭。利用近地表伽馬測(cè)井技術(shù)與靜力探測(cè)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，相互印證，成功的避開(kāi)了含水率影響，能夠更為精確的探測(cè)地層結(jié)構(gòu)及巖性變化規(guī)律，最終逐點(diǎn)選擇激發(fā)巖性。從巖土力學(xué)與伽馬射線吸收衰減兩方面來(lái)判別近地表巖性，為地震勘探逐點(diǎn)設(shè)計(jì)最優(yōu)激發(fā)巖性提供依據(jù)。
文檔編號(hào)G01V5/12GK102279417SQ20111008938
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者丁偉, 任宏沁, 劉斌, 張光德, 慕林杰, 王鑫, 邵在平, 陳永生, 韓文功, 魏福吉 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局地球物理勘探開(kāi)發(fā)公司, 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司