TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 13589-12:2023
ĐIỀU TRA,
ĐÁNH GIÁ VÀ THĂM DÒ KHOÁNG SẢN - ĐỊA VẬT LÝ LỖ KHOAN - PHẦN 12: PHƯƠNG PHÁP ĐO
GÓC CẮM CỦA ĐÁ
Investigation,
evaluation and exploration of minerals - Borehole geophygical survey - Part 12:
Measure the angle of inclination of the rock layers
Lời nói đầu
TCVN 13589-12:2023 do Cục Địa
chất Việt Nam biên soạn, Bộ Tài nguyên và Môi trường đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất
lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Bộ TCVN 13589 Điều tra, đánh giá và
thăm dò khoáng sản - Địa vật lý lỗ khoan còn các tiêu chuẩn sau:
TCVN 13589-1:2022 Phần 1: Quy định
chung
TCVN 13589-2:2022 Phần 2: Phương pháp
gamma tự nhiên
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
TCVN 13589-4:2022 Phần 4: Phương pháp
phổ gamma
TCVN 13589-5:2022 Phần 5: Phương pháp
nơtron
TCVN 13589-6:2022 Phần 6: Phương pháp
đo nhiệt độ
TCVN 13589-7:2023, Phần 7: Phương pháp
vi hệ điện cực
TCVN 13589-8:2023, Phần 8: Phương pháp
đo cảm ứng điện từ
TCVN 13589-9:2023, Phần 9: Phương pháp
thế điện phân cực
TCVN 13589-10:2023, Phần 10: Phương
pháp đồng vị phóng xạ gamma
TCVN 13589-11:2023, Phần 11: Phương
pháp sóng âm
TCVN 13589-13:2023, Phần 13: Phương
pháp hình ảnh trong lỗ khoan
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
ĐIỀU TRA,
ĐÁNH GIÁ VÀ THĂM DÒ KHOÁNG SẢN - ĐỊA VẬT LÝ LỖ KHOAN - PHẦN 12: PHƯƠNG PHÁP ĐO
GÓC CẮM CỦA ĐÁ
Investigation,
evaluation and exploration of minerals - Borehole geophygical survey - Part 12:
Measure the angle of inclination of the rock layers
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định nội dung kỹ
thuật phương pháp đo góc cắm của các lớp đá trong lỗ khoan phục vụ công tác điều
tra, đánh giá địa chất về khoáng sản và thăm dò khoáng sản; khảo sát địa chất
thủy văn, địa chất công trình; điều tra tai biến địa chất và môi trường.
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho điều
tra, đánh giá và thăm dò dầu khí.
2 Tài liệu viện
dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết
cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố
thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm
công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất bao gồm cả các bản sửa đổi, bổ sung (nếu
có).
TCVN 13589-1:2022 - Điều tra, đánh giá
và thăm dò khoáng sản - Địa vật lý lỗ khoan - Phần 1: Quy định chung.
3 Thuật ngữ và
định nghĩa
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
3.1
Phương pháp đo góc cắm của đá (Measure the
angle of inclination of the rock layers)
phương pháp sử dụng bộ thiết bị chuyên
dụng thả vào lỗ khoan để xác định góc nghiêng của các lớp đất đá hoặc khe nứt
so với phương nằm ngang dọc thành lỗ khoan.
4 Nguyên lý của
phép đo góc cắm
Mặt phân lớp cắt qua giếng khoan tạo
thành một vết cắt hình elip. Trên vết cắt đo khi chọn được ít nhất ba điểm ta dựng
được một mặt phẳng phân lớp. Nguyên lý của phương pháp đo góc cắm của đá như
sau:
Để đo được góc cắm của một mặt phân lớp
hay vết nứt cắt qua giếng khoan, người ta chế tạo một Zond có từ ba hoặc bốn điện
cực gắn trên ba hoặc bốn tấm cách điện được tì sát vào thành lỗ khoan nhờ các
lò so. Trên vành
tròn, mỗi điện cực được sắp xếp cách đều nhau 120° đối với thiết bị 3 cực (90°
đối với thiết bị 4 cực).
Qua mỗi điện cực trên các cánh ghi được
một đường điện trở khi nó quét
trên thành giếng. Vì kích thước của các điện cực gắn trên các cánh có tấm đệm
là rất nhỏ, lại được hội tụ dòng nên các đường cong điện trở đo được có độ
phân giải rất cao, do đó có thể xem các số đo là kết quả đo của từng điểm trên
thành giếng. Khi thiết bị qua điểm phân cách của các lớp đất đá khác nhau hay một
vết nứt nẻ thì đường cong điện trở trên mỗi cánh đều thể hiện sự thay đổi điện
trở suất. Dấu hiệu thay đổi điện trở qua các mặt
phân cách đó sẽ không trên cùng một chiều sâu nếu trục giếng khoan không vuông
góc với mặt phân cách đó. Các chiều sâu đánh dấu sự thay đổi đột ngột giá
trị điện trở suất trên mỗi
cánh gọi là chiều sâu biểu kiến (chiều sâu tương đối tính theo trục giếng
khoan). Sự khác nhau của các chiều sâu tương đối này giữa các điện cực chứa đựng
thông tin cần thiết để đánh giá góc cắm và góc phương vị nếu ta biết được:
a) Hướng của trục thiết bị và hướng của
một trong số các cánh sử dụng (thường dùng cánh thứ nhất so với
hướng bắc địa từ).
b) Góc nghiêng và phương vị của trục lỗ
khoan.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Tính góc cắm của vỉa:
Các giá trị góc nghiêng λ của trục giếng
khoan so với phương thẳng đứng được ghi ở dạng đường cong đo liên tục (thường sắp
xếp ở cột bên trái của băng ghi, với thang 0 - 9°/18°/36°/72°/, trong đó thang
36° hay được sử dụng hơn cả.
Trong trường hợp của hệ thang 36° các
đường cong chỉ góc phương vị φ của điện cực N°1 so với hướng bắc địa từ, đường
cong chỉ phương của điện cực N°1 so với hướng của trục giếng (vòng β) cũng được
ghi liên tục theo chiều sâu của giếng khoan.
Các bước tiến hành tính toán như sau:
a) Xác định góc cắm và phương vị biểu
kiến so với hướng của giếng (θ, F).
b) Xác định góc và phương vị từ sau
khi hiệu chỉnh góc nghiêng δ của trục giếng khoan (α, AZM).
c) Xác định phương vị địa lý của góc cắm
theo phép hiệu chỉnh cho góc lệch từ (AZG).
d) Xác định góc cắm biểu kiến và
phương vị của điện cực N°1.
Các tính toán nhìn chung là khá phức tạp.
Các hãng sản xuất thiết bị đã xây dựng phần mềm tự động tính
toán để đưa ra các tham số góc cắm và hướng cắm của vỉa hoặc hệ khe
nứt trong lỗ
khoan.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
5.1 Máy móc, thiết
bị đo trong lỗ khoan
Đầu đo góc cắm của đá được chế tạo
theo nguyên lý như ở mục 4 nêu trên và được nối trực tiếp với bộ phận điều khiển
trên mặt đất (trạm đo) thông qua bộ phận tời cáp. Hiện nay, các hãng cung cấp
thiết bị đo góc cắm đã xây dựng phần mềm để phân tích, xử lý, tính toán, biểu
diễn kết quả đo góc cắm đồng bộ với thiết bị cung cấp.
- Khối điều khiển đo ghi số liệu và khối
tời cáp được thiết kế để dùng chung cho nhiều phương pháp đo địa vật lý khác
nhau trong lỗ khoan.
5.2 Công tác kiểm
tra, đảm bảo chất lượng đo đạc
5.2.1 Trong quá
trình thi công, hàng ngày phải kiểm tra đầu đo ở chế độ "kiểm tra
tĩnh" để xác định độ nhạy, độ ổn định của thiết bị đo.
Chỉ các thiết bị đo đã được hiệu chuẩn
định kỳ và kiểm tra chất lượng hàng ngày theo quy định của nhà sản xuất mới
được phép sử dụng.
5.2.2 Nội dung và
trình tự kiểm tra được tiến hành theo đúng hướng dẫn trong lý lịch từng loại
máy.
5.2.3 Kết thúc đo
trong lỗ khoan, phải tháo rời các khối ráp nối trạm đo và đưa vào hộp bảo quản
riêng theo quy định.
5.2.4 Trạm đo địa vật
lý lỗ khoan luôn phải được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, đúng theo hướng
dẫn bảo quản và an toàn thiết bị của nhà sản xuất.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
5.2.1 Đầu đo góc cắm
của đá trong lỗ khoan phải được hiệu chuẩn định kỳ một năm một lần và sau mỗi lần
sửa chữa, thay thế linh kiện trong máy giếng. Việc hiệu chuẩn được tiến hành tại
các đơn vị có chức năng do cơ quan có thẩm quyền quyết định.
5.3.2 Tất cả các
thiết bị đo góc cắm, trước khi hiệu chuẩn phải được kiểm tra, xác định độ nhạy,
độ ổn định, độ tuyến tính đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật của nhà sản xuất.
5.2.3 Nội dung và
trình tự hiệu chuẩn phải được tiến hành theo quy trình thống nhất và đúng theo
hướng dẫn trong lý lịch từng loại máy.
6 Công tác thực
địa
Trong quá trình thi công thực địa phải
tuân thủ đầy đủ các yêu cầu chung, yêu cầu kỹ thuật thi công thực địa nêu tại
TCVN 13589-1: 2022. Ngoài ra, khi đo cần lưu ý các nội dung sau:
6.1 Chuẩn bị lỗ
khoan
6.1.1 Cán bộ kỹ thuật
địa chất theo dõi khoan hoặc tổ trưởng tổ khoan có trách nhiệm cung cấp cho người phụ
trách đo địa vật lý cột địa tầng lỗ khoan tỷ lệ 1:200 có ghi tỷ lệ lấy mẫu hoặc
cột địa tầng tỷ lệ 1:50 và trạng thái thực tế của lỗ khoan trước khi tiến hành
đo địa vật lý.
6.1.2 Lỗ khoan phải
đảm bảo để thả các thiết bị đo thông suốt từ miệng đến đáy. Lỗ khoan không có
chỗ tắc nghẽn hoặc đường kính bé hơn đường kính danh định của thiết bị thả
trong lỗ khoan.
6.1.3 Trong lúc đo
địa vật lý lỗ khoan không được tiến hành các việc sau:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Nổ máy khoan;
- Hàn điện trong phạm vi bán kính nhỏ
hơn 100m.
6.1.4 Không được tiến
hành đo địa vật lý lỗ khoan trong những trường hợp sau:
- Dung dịch trong lỗ khoan có độ nhớt
tương đối > 90s;
- Dung dịch khoan chứa quá 5% cát và
dăm vụn của đất đá cứng;
- Lỗ khoan phun nước, sủi khí, bọt, lỗ
khoan hút nước, hạ mức nước với tốc độ lớn hơn 15 m/h.
6.1.5 Việc chuẩn bị
lỗ khoan theo yêu cầu kỹ thuật đã nêu phải được tổ trưởng khoan và cán bộ địa
chất theo dõi khoan đảm bảo và xác nhận bằng văn bản cho người phụ trách đo địa
vật lý lỗ khoan trước khi đo.
6.1.6 Khi đo địa vật
lý lỗ khoan phải có mặt cán bộ địa chất theo dõi khoan và tổ trưởng (kíp trưởng)
tổ khoan.
6.2 Yêu cầu kỹ
thuật đo góc cắm trong lỗ khoan
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
6.3 Tỷ lệ ghi
Tỷ lệ ghi của phương pháp được quy định
bằng số điểm ghi số liệu trên một mét chiều sâu dọc thành lỗ khoan. Thông thường
tỷ lệ ghi là 0,1m/điểm ghi số liệu.
6.4 Tốc độ kéo
cáp
Thông thường chọn tốc độ kéo cáp từ
400-600 m/h. Chọn tốc độ kéo cáp theo hồ sơ kỹ thuật của máy đo.
Khi đo đồng thời với các phương pháp
khác thì phải đảm bảo nguyên tắc tốc độ kéo cáp không được lớn hơn tốc độ kéo
cáp tối đa cho phép của một trong số các phương pháp tham gia.
6.5 Kiểm tra thực
địa
6.5.1 Công tác đo
kiểm tra được thực hiện trong cùng thời gian đo lỗ khoan (trước khi kết thúc đo
địa vật lý trong lỗ khoan).
6.5.2 Khối lượng
đo kiểm tra được thực hiện bằng cách đo lặp lại 7-10% chiều sâu đo địa vật lý lỗ
khoan, nhưng không ít hơn 10m trong mỗi lỗ khoan. Việc đo kiểm tra phải thực hiện
trên đoạn lỗ khoan có sự thay đổi lớn nhất về số liệu đo với cùng tốc độ kéo cáp
và bước ghi số liệu.
6.5.3 Tiêu chuẩn
đánh giá chất lượng tài liệu đo góc cắm trong lỗ khoan:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Sai số tương đối giữa số đo và số đo
kiểm tra trên cùng chỉ số chiều sâu lỗ khoan phải nằm trong giới hạn cho phép.
6.6 Yêu cầu tài
liệu thực địa
Tài liệu thực địa (tài liệu nguyên thủy)
gồm: các phai ghi số liệu đo, phai đo kiểm tra, nhật ký ghi chép tại lỗ khoan,
biên bản thi công địa vật lý lỗ khoan và các tài liệu liên quan khác. Toàn bộ
tài liệu thực địa phải được lưu giữ một cách hệ thống theo từng vùng đo, tuyến
đo trong máy tính điện tử. Nghiêm cấm can thiệp vào các phai số liệu nguyên thủy.
7 Phân tích, giải
đoán kết quả
7.1 Công tác văn
phòng địa vật lý lỗ khoan
7.1.1 Chuyển đường
cong đo từ phần mềm đo ghi số liệu sang phần mềm xử lý, biểu diễn số liệu cho
phù hợp với yêu cầu của phần mềm xử lý số liệu.
7.1.2 Thực hiện nội
dung công tác văn phòng theo Mục 4.3 thuộc TCVN 13589 -1:2022.
7.1.3 Tất cả các
phai đo nguyên thủy, phai xử lý trên từng lỗ khoan phải được sắp xếp một cách
khoa học, hệ thống, theo quy luật thống nhất trong từng vùng đo và được ghi
chép cụ thể về hệ thống đường dẫn trong nhật ký đo địa vật lý lỗ khoan.
7.2 Đánh giá chất
lượng tài liệu:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
7.2.2 Sai số đo được
quy định như sau: sai số trung bình tương đối trong mỗi lỗ khoan: σtb
≤ 10 %;
7.2.3 Sai số đo độ
sâu lỗ khoan được quy định như sau:
Từ 0 đến 100m, sai số cho phép là ±
0,5m;
Từ 0 đến 200m, sai số cho phép là ±
0,7m;
Từ 0 đến 300m, sai số cho phép là ±
1m;
Từ 0 đến 500m, sai số cho phép là ±
1,2m;
Từ 0 đến 1000m, sai số cho phép là ±
1,5m;
> 1000m, sai số cho phép là ± 2,5m.
7.3 Phân tích, xử
lý tài liệu đo góc cắm
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Trong giếng khoan, đồ thị đo góc cắm
là các đoạn băng biểu diễn điện trở điểm của các điện cực được đặt cố định một
góc 90° hoặc 120° trên mặt phẳng tì vào thành lỗ khoan. Với các kỹ thuật liên kết
điện trở tại các điện cực và từng vị trí của điện cực, người ta xác định được
chiều sâu, thế nằm của các mặt phân lớp, khe nứt dọc trục lỗ khoan. Căn cứ vào
dáng điệu đồ thị đường cong liên kết dọc trục lỗ khoan thành lập đồ thị theo 2
trục là trục đứng tương ứng là chiều sâu lỗ khoan, trục nằm ngang là tỷ lệ tham
số vật lý đo được (lựa chọn tỷ lệ hợp lý sao cho đường cong không cắt khung biểu
diễn).
7.3.2 Phân tích kết
quả đo
- Phân tích kết quả khá phức tạp, các
hãng sản xuất đều đã đưa ra phương pháp tính toán chi tiết cho từng kiểu đầu đo
khác nhau và xây dựng thành phần mềm máy tính để tính toán tự động góc cắm, hướng
cắm của đối tượng theo chiều sâu dọc trục lỗ khoan.
- Có nhiều cách biểu diễn kết quả đo
góc cắm α và góc phương vị G, góc lệch σ. Dưới đây đưa ra ví dụ về cách biểu diễn
theo kiểu đầu con nòng nọc.
Hình 1. Ví dụ về
cách biểu diễn kết quả đo góc cắm trong lỗ khoan kiểu đầu cong nòng nọc
7.4 Biểu diễn
thiết đồ địa vật lý lỗ khoan
Kết quả phương pháp đo được biểu diễn
trong thiết đồ địa vật lý lỗ khoan gồm:
- Các đường cong đo và đường cong đo
kiểm tra;
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Thiết đồ địa vật lý lỗ khoan phải được
thể hiện chung trong tổ hợp phương pháp địa vật lý lỗ khoan, cột địa tầng địa vật
lý, cột địa tầng địa chất, các giá trị dị thường địa vật lý và thống nhất trong
toàn vùng đo.
8 Báo cáo kết
quả
Báo cáo kết quả đo góc cắm trong lỗ
khoan được lồng ghép chung trong công tác đo địa vật lý lỗ khoan của toàn vùng
đo, thường gồm các dạng tài liệu sau:
- Các file đo và đo kiểm tra được quản
lý và lưu trữ hệ thống trên máy tính.
- Bảng phương vị và góc cắm dọc trục lỗ
khoan.
- Báo cáo thuyết minh: công tác đo được
lập chung với tổ hợp phương pháp địa vật lý lỗ khoan khác, các nội dung chính
như sau:
+ Phương pháp và kỹ thuật đã sử dụng.
+ Chất lượng tài liệu, khối lượng công
việc.
+ Các phương pháp xử lý, giải đoán tài
liệu địa vật lý.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
+ Đánh giá mức độ giải quyết nhiệm vụ./.
Phụ lục A
(Tham khảo)
Sơ đồ nguyên
lý của thiết bị đo góc cắm
Hình A.1 - Sơ
đồ nguyên lý cấu tạo đầu đo góc cắm của đá trong lỗ khoan
Thư mục tài
liệu tham khảo
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
[2] Lê Hải An (2005), Địa vật lý giếng
khoan (giáo trình điện tử), Hà Nội.
[3] Nguyễn Văn Phơn (1997), “Địa vật
lý giếng khoan - Một số vấn đề lý thuyết và phạm vi ứng dụng” - Tài liệu bồi
dưỡng nghiên cứu sinh và giảng dạy cho các lớp cao học chuyên ngành địa vật lý,
Hà Nội.
[4] Nguyễn Văn Phơn, Hoàng Văn Quý
(2004), Địa vật lý giếng khoan, Nhà xuất bản Giao thông Vận tải, Hà Nội.
[5] A.G. Kalinin, R.A. Gandzumian
(2006) Cẩm nang kỹ sư công nghệ khoan giếng sâu, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ
thuật.
[6] International Atomic Energy Agency
(IAEA) (1982), Borehole logging for uraniun exploration, Vienna.
[7] Philip Kearey and Michael Brooks
(1991), An introduction to Geophysical exploration, Blackwell Scientic
Publications.
[8] Philippop (1973), Địa vật lý hạt
nhân (bản tiếng Nga), Nhà xuất bản Nauka, Novosibirsk.
[9] Robertson geollogging, Borehole
logging systems and services.