本發(fā)明涉及固體礦體勘探領(lǐng)域，具體涉及一種進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法和一種方向差異的自然伽馬隨鉆測量儀。

背景技術(shù)：

1、固體礦，其成因有火山活動形成的，也有沉積作用形成的，以脈狀，塊狀，片狀等不規(guī)則形狀賦存，經(jīng)過漫長的地質(zhì)時代，目前大部分深埋地下，由于后期的構(gòu)造作用，這些礦床形狀及產(chǎn)狀相對于原始狀態(tài)而言已經(jīng)被斷層褶曲等構(gòu)造高度扭曲，需要進行比較細致的勘探工作才能大致圈定其范圍。

2、固體礦的勘探過程通過地質(zhì)普查，詳查再到精查，圈定礦體范圍，然后計算出儲量上交政府主管部門，政府主管部門批準后再進行開發(fā)。圈定礦體范圍需要通過打地質(zhì)探孔，取得巖芯資料后確定某點礦體的頂界及底界，然后在一定范圍內(nèi)打多個鉆孔，獲得多個點礦體的頂?shù)捉?，把這些點連起來就能獲得礦體的大致范圍。礦體范圍的精確程度取決于鉆孔的密度。由于密度不夠，某些小的斷層和褶曲并不能在勘探成果上反映出來，因此在采礦階段中也會出現(xiàn)迷失的情況，需要付出進一步的工作和陳本才能查明。

3、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下問題：在采礦階段，現(xiàn)有技術(shù)手段不能準確確定的礦體進行高精度的現(xiàn)場圈定，或者說，不能確定固體礦礦體的精確范圍。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種固體礦礦體范圍圈定法，例如為：一種進行放射性區(qū)分的固體礦礦體精確范圍圈定法，以及一種方向差異的自然伽馬隨鉆測量儀，以解決現(xiàn)有技術(shù)手段所不能準確確定的礦體進行高精度的現(xiàn)場圈定的問題。

2、為此，本發(fā)明提出一種進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法，所述進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法包括：

3、在固體礦井下鉆井勘探中，采用自然伽馬隨鉆測量儀進行數(shù)據(jù)采集；

4、其中，在自然伽馬隨鉆測量儀的伽馬探測器上的碘化鈉晶體外圍使用放射性屏蔽材料將碘化鈉晶體包圍形成環(huán)形的輻射屏蔽罩，再在環(huán)形的輻射屏蔽罩上留下能發(fā)出放射信號的開窗，使得自然伽馬隨鉆測量儀在旋轉(zhuǎn)過程中檢測周圍環(huán)境的放射性時呈現(xiàn)差異性。

5、進一步地，所述開窗為10-70°扇區(qū)。

6、進一步地，所述開窗為20-60°扇區(qū)。

7、進一步地，還包括：統(tǒng)計單位時間內(nèi)在自然伽馬隨鉆測量儀的探頭正上方和正下方20-60°扇區(qū)范圍內(nèi)伽馬的數(shù)值。

8、進一步地，還包括：當(dāng)自然伽馬隨鉆測量儀的探頭旋轉(zhuǎn)通過放射性地層界面時，自然伽馬隨鉆測量儀的探頭上方和下方的伽馬值出現(xiàn)對于均值的離散現(xiàn)象。

9、進一步地，所述離散現(xiàn)象具體為：當(dāng)探頭上方的地層放射性值大于下方時，上伽馬值高，當(dāng)探頭下方的地層放射性值大于上方時，下伽馬值高。

10、本發(fā)明還提供一種方向差異的自然伽馬隨鉆測量儀，包括：閃爍體、包圍在閃爍體外圍的環(huán)形的輻射屏蔽罩，所述輻射屏蔽罩由放射性屏蔽材料制成，其中，環(huán)形的輻射屏蔽罩上設(shè)有能發(fā)出放射信號的開窗。

11、進一步地，所述閃爍體為碘化鈉晶體。

12、進一步地，所述開窗為10-70°扇區(qū)。

13、進一步地，所述開窗為20-60°扇區(qū)。

14、本發(fā)明的方法是應(yīng)用在采礦階段，對于現(xiàn)有技術(shù)手段所不能準確確定的礦體進行高精度的現(xiàn)場圈定。發(fā)明原理：放射性的固體礦是指礦體本身含有比圍巖顯著的釷、鈾、鐳、鉀等放射性元素的礦藏，如鈾礦，磷石礦、螢石礦、稀土礦等。由于有這種特點，這些礦在勘探階段是可以使用自然伽馬儀器來鑒別區(qū)分的，例如，磷礦的自然伽馬響應(yīng)。另外，還有一些固體礦體，如煤，本身含放射性元素比較少，但圍巖的砂泥巖尤其是泥巖含量比較高的時候，也可以使用自然伽馬儀器(自然伽馬測井儀)進行鑒別。例如，煤層的自然伽馬響應(yīng)。

15、本發(fā)明在伽馬探測器(自然伽馬測井儀)上的閃爍體，或閃爍晶體或晶體，例如碘化鈉(nai)晶體周圍使用放射性屏蔽材料(例如為鉛)將閃爍體(晶體)包圍(晶體長度30-150mm,粗25-50mm)，再在輻射屏蔽罩上留下開窗(例如為60度扇形區(qū)域，扇形區(qū)域的軸向長度小于等于閃爍體17的長度)，使得自然伽馬測井儀在旋轉(zhuǎn)過程中檢測周圍環(huán)境的放射性時呈現(xiàn)差異性。

16、統(tǒng)計單位時間內(nèi)在探頭正上方和正下方扇區(qū)范圍內(nèi)伽馬的數(shù)值(探頭要開窗口，是因為出現(xiàn)地層界面窗口采集的數(shù)據(jù)與非窗口采集的數(shù)據(jù)差異性，(例如通過算法)把這個差異性篩選出來再跟mwd隨鉆測量儀器的指示上下的工具面參數(shù)匹配就知道了上下地層的差異了，即可以采用或參考油氣行業(yè)內(nèi)mwd隨鉆測量儀器的上下的工具面的參數(shù)匹配做法)，當(dāng)探頭旋轉(zhuǎn)通過放射性地層界面時，探頭上下方的伽馬值會出現(xiàn)對于均值的離散現(xiàn)象(即探頭上下方的伽馬值的兩條曲線不交織在一起就是離散)。當(dāng)探頭上方的地層放射性值明顯(以測到的曲線不交織為準)大于下方時，上伽馬值高，當(dāng)探頭下方的地層放射性值明顯大于上方時，下伽馬值高，這樣就可以比較精確地圈定礦體的范圍。礦體的范圍可以精確到1米以內(nèi)，甚至0.1米以內(nèi)。例如，礦體厚度在10米左右的話，誤差可以控制在0-1米，其誤差來源主要是標志層與上下界面的距離。

技術(shù)特征：

1.一種進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法，其特征在于，所述進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法，其特征在于，所述開窗為40-70°扇區(qū)。

3.如權(quán)利要求1所述的進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法，其特征在于，所述開窗為60°扇區(qū)。

4.如權(quán)利要求1所述的進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法，其特征在于，還包括：統(tǒng)計單位時間內(nèi)在自然伽馬隨鉆測量儀的探頭正上方和正下方20-60°扇區(qū)范圍內(nèi)伽馬的數(shù)值。

5.如權(quán)利要求1所述的進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法，其特征在于，還包括：當(dāng)自然伽馬隨鉆測量儀的探頭旋轉(zhuǎn)通過放射性地層界面時，自然伽馬隨鉆測量儀的探頭上方和下方的伽馬值出現(xiàn)對于均值的離散現(xiàn)象。

6.如權(quán)利要求5所述的進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法，其特征在于，所述離散現(xiàn)象具體為：當(dāng)探頭上方的地層放射性值大于下方時，上伽馬值高，當(dāng)探頭下方的地層放射性值大于上方時，下伽馬值高。

7.一種方向差異的自然伽馬隨鉆測量儀，其特征在于，包括：閃爍體、以及包圍在閃爍體外圍的環(huán)形的輻射屏蔽罩，所述輻射屏蔽罩由放射性屏蔽材料制成，其中，環(huán)形的輻射屏蔽罩上設(shè)有能發(fā)出放射信號的開窗。

8.如權(quán)利要求7所述的方向差異的自然伽馬隨鉆測量儀，其特征在于，所述閃爍體為碘化鈉晶體。

9.如權(quán)利要求7所述的方向差異的自然伽馬隨鉆測量儀，其特征在于，所述開窗為40-70°扇區(qū)。

10.如權(quán)利要求7所述的方向差異的自然伽馬隨鉆測量儀，其特征在于，所述開窗為60°扇區(qū)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法和一種方向差異的自然伽馬隨鉆測量儀。所述進行放射性區(qū)分的固體礦礦體范圍圈定法包括：在自然伽馬隨鉆測量儀的伽馬探測器上的碘化鈉晶體外圍使用放射性屏蔽材料將碘化鈉晶體包圍形成環(huán)形的輻射屏蔽罩，再在環(huán)形的輻射屏蔽罩上留下能發(fā)出放射信號的開窗，使得自然伽馬隨鉆測量儀在旋轉(zhuǎn)過程中檢測周圍環(huán)境的放射性時呈現(xiàn)差異性。方向差異的自然伽馬隨鉆測量儀，包括：閃爍體、輻射屏蔽罩，所述輻射屏蔽罩由放射性屏蔽材料制成，其中，環(huán)形的輻射屏蔽罩上設(shè)有能發(fā)出放射信號的開窗。本發(fā)明可以比較精確地圈定礦體的范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：胡鵬
受保護的技術(shù)使用者：泰爾達能源科技（北京）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19