本发明专利技术公开一种有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的方法和装置，该方法将瞬变电磁探管内嵌在高强度尼龙钻杆内；内嵌瞬变电磁探管的钻杆两端均为同材质的钻杆，使探管一定范围内无导电介质；将通讯电缆分段布置在钻杆内部，相邻通讯电缆通过防水插头连接；分别逐节联结钻杆与通讯电缆并使用钻机推送到钻孔内；将瞬变电磁探管推送到指定位置后，孔口通讯电缆连接瞬变电磁接收机进行数据采集。本发明专利技术以钻机为动力源，使用高强度尼龙钻杆保护瞬变电磁探管，分段联结通讯电缆使钻杆可旋转推进，解决了有缆瞬变电磁探管长距离钻孔推送中的动力来源、卡孔风险、探管安全、推进效率等问题，为钻孔瞬变电磁在水平钻孔、L型钻孔中的数据采集提供了现实途径。集提供了现实途径。集提供了现实途径。
【技术实现步骤摘要】
一种有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的方法和装置
[0001]本专利技术属于地球物理勘探
，涉及钻孔瞬变电磁法所必需的瞬变电磁探管钻孔内推送技术，具体涉及一种有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的方法和装置。
技术介绍
[0002]瞬变电磁法以法拉第电磁感应现象为基础，通过人工建立电磁场激发地下目标体，再采用接收装置观测目标体的感应二次场实现探测目的。瞬变电磁法在地下水探测、矿产勘探、地质与环境调查以及解决工程地质问题中发挥重要的作用，是一种重要的地球物理探测方法。依据工作地点的不同，分为地面瞬变电磁法和矿井瞬变电磁法。两者分别在地面和矿井巷道内激发和采集信号。由于社会基础建设发展迅速，地面输电线路、居民区、通讯信号塔等电磁噪声源随处可见，而井下巷道内掘进机、锚网锚杆、管道等各种铁器也难以避免。这些干扰源影响地面和矿井瞬变电磁法的正常实施，降低了探测结果的准确性。
[0003]为避开上述不利因素，将接收装置布置在钻孔中，或将发射装置与接收装置均布置在钻孔中的钻孔瞬变电磁法成为具有发展潜力的方法。由于钻孔位于地层内部更靠近目标体，电磁传感器在避开电磁噪声干扰的同时能采集到更强的异常信号。工作装置的先天优势使该方法成为近期研究的热点。同时，如何将含有接收装置或发射装置的探管推送到钻孔内，成为制约该方法实施的关键。
[0004]对垂直钻孔或大角度倾斜钻孔，将重力作为动力源可实现瞬变电磁探管进入钻孔内。当钻孔倾角较小或水平时，需要施加专门的推力作为动力源以将探管送进钻孔内。
[0005]将探管与短节碳纤维杆联结，在孔口人工施加推力到碳纤维杆上，并不断联结新的短节碳纤维杆，可将探管逐步推送到钻孔内部。这种方法适用于近水平钻孔，最大推送距离约200m。当孔壁坍塌或不光滑时易卡孔，存在探头丢失的风险。申请号为CN201810963701.3、CN201520843764.7、CN201520844702.8的专利技术专利与上述推送方法相关或进行了一定的改进，但没有解决该类方法的不足与风险。
[0006]为解决近水平孔内瞬变电磁探管的推送问题，加拿大CRONE公司尝试使用中空钻杆、泥浆泵、孔底锚的组合实现长距离推送。首先将中空、内平钻杆推送到孔底；在钻孔孔内孔口处放置带活塞的孔底锚，孔底锚后端联结有滑轮和拉绳；使用泥浆泵将孔底锚泵送到钻孔底部，使孔底锚固定；将瞬变电磁探管与拉绳联结，通过拉绳两端的拉动，使探管进入钻孔底部；逐步取出部分或全部钻杆，使探管附近无铁磁性材料，符合瞬变电磁探测环境需要；拉动拉绳，使探管处于钻孔内不同位置，进行瞬变电磁数据采集。该方法可实现近水平、长距离钻孔内瞬变电磁探管的推送，风险在于长距离的拉绳容易缠绕，因动力失效而丢失探管。另外，由于探管没有外层保护，也容易因孔壁坍塌或不光滑而卡孔，产生探头丢失的风险。
[0007]申请号为CN201910520299.6的专利技术专利提供了一种基于钻机推送的矿用钻孔雷达精细探测装置及方法。该专利将无缆钻孔雷达仪的两端分别与非金属不导电钻杆联结，然后前端联结钻头，后端联结金属钻杆，通过钻机对钻杆的推进实现钻孔雷达仪在钻孔内
的推送。该专利可实现推送距离大于500m。由于其所述钻孔雷达仪采用没有电缆联结、自动采集数据的工作模式，故该专利不能适用于有缆的瞬变电磁探管。又由于该专利将探管两端直接与非金属不导电钻杆联结，推送过程中瞬变电磁探管易因不能承受推进力与旋转力而受损。
[0008]根据当前钻孔瞬变电磁仪器发展现状，采集数据的探管与接收机之间为有缆联结。在垂直钻孔或大角度倾斜钻孔中进行钻孔瞬变电磁数据采集，可通过铠装通讯电缆进行探管的下放和回收。当前推送技术不能将有缆瞬变电磁探管推送到较长距离的钻孔内部，主要受限原因为动力、卡孔风险和导电介质影响。前述使用碳素纤维杆的推送办法，动力有限不能长距离推送，存在卡孔风险，且碳素纤维杆为导电介质不满足瞬变电磁数据采集要求；使用孔底锚时拉绳容易缠绕而失去对探管的拉拽功能，且将探管置于裸孔内，存在卡孔风险；将探管直接与钻杆联结进行推送，则探管将承受推送过程中的推力与扭力而易损坏，且普通钻杆为金属介质不满足瞬变电磁数据采集要求。因此，当前公开的几种推送方法未全面考虑有缆瞬变电磁探管的推送要求，不能完成推送并采集数据的任务。
技术实现思路
[0009]针对现有技术中的缺陷和不足，本专利技术提供了一种有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的方法和装置，以能将有缆瞬变电磁探管安全推送到长距离钻孔中，实现钻孔瞬变电磁数据采集。
[0010]为达到上述目的，本专利技术采取如下的技术方案：
[0011]一种有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的装置，包括能依次相连的：瞬变电磁探管、多段能依次连接的通讯电缆和置于钻孔外的瞬变电磁接收机；还包括依次连接的：钻头、金属钻杆、多个依次相接的非金属不导电钻杆和多个依次相接的金属钻杆，且各钻杆为中空结构；
[0012]所述瞬变电磁探管置于所述非金属不导电钻杆中，且瞬变电磁探管所在非金属不导电钻杆前后均连接相同材质的非金属不导电钻杆；通讯电缆分别内置在各钻杆中并与各钻杆一一对应，相邻钻杆的两段通讯电缆之间通过防水插头连接。
[0013]本专利技术还包括如下技术特征：
[0014]具体的，所述非金属不导电钻杆为不导电、无磁和高强度的尼龙材质。
[0015]具体的，所述瞬变电磁探管外壁和非金属不导电钻杆内壁之间填充有缓冲层。
[0016]具体的，所述瞬变电磁探管的长度小于非金属不导电钻杆的长度。
[0017]具体的，所述非金属不导电钻杆的长度小于通讯电缆的长度。
[0018]具体的，在各钻杆端部内壁设有卡口。
[0019]具体的，所述卡口为非金属不导电材质的中心通孔的圆柱状结构。
[0020]具体的，所述相邻金属钻杆之间、相邻金属钻杆和非金属不导电钻杆之间以及相邻非金属不导电钻杆之间均为螺纹连接。
[0021]一种有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的方法，包括以下步骤：
[0022]A：将金属钻杆与钻头连接后，下入钻孔内；
[0023]B：连接非金属不导电钻杆与钻孔内的金属钻杆，下入钻孔内；
[0024]C：根据非金属不导电钻杆长度，确定下入非金属不导电钻杆的数目以满足前端非
金属不导电钻杆总长度20m；
[0025]D：将内嵌瞬变电磁探管的非金属不导电钻杆与钻孔内的非金属不导电钻杆连接，下入钻孔；
[0026]E：将内嵌通讯电缆的非金属不导电钻杆与钻孔内的非金属不导电钻杆连接，确保两节非金属不导电钻杆内的通讯电缆之间通过防水插头连接后，下入钻孔；
[0027]F：根据非金属不导电钻杆长度，确定继续下入内嵌通讯电缆的非金属不导电钻杆的数量以满足后端非金属不导电钻杆总长度20m；
[0028]G：将内嵌通讯电缆的金属钻杆与钻孔内的非金属不导电钻杆连接，确保两节钻杆内的通讯电缆通过防水插头连接后，下入钻孔；
[0029]H：重复步骤G，直至瞬变电磁探管到达指定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的装置，其特征在于，包括能依次相连的：瞬变电磁探管(1)、多段能依次连接的通讯电缆(2)和置于钻孔外的瞬变电磁接收机(3)；还包括依次连接的：钻头(4)、金属钻杆(5)、多个非金属不导电钻杆(6)和多个金属钻杆(5)，且各钻杆为中空结构；所述瞬变电磁探管(1)置于所述非金属不导电钻杆(6)中，且瞬变电磁探管(1)所在非金属不导电钻杆(6)前后均连接相同材质的非金属不导电钻杆(6)；通讯电缆(2)分别内置在各钻杆中并与各钻杆一一对应，相邻钻杆的两段通讯电缆(3)之间通过防水插头(8)连接。2.如权利要求1所述的有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的装置，其特征在于，所述非金属不导电钻杆(6)为不导电、无磁和高强度的尼龙材质。3.如权利要求1所述的有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的装置，其特征在于，所述瞬变电磁探管(1)外壁和非金属不导电钻杆(6)内壁之间填充有缓冲层(9)。4.如权利要求1所述的有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的装置，其特征在于，所述瞬变电磁探管(1)的长度小于非金属不导电钻杆(6)的长度。5.如权利要求1所述的有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的装置，其特征在于，所述非金属不导电钻杆(6)的长度小于通讯电缆(2)的长度。6.如权利要求1所述的有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的装置，其特征在于，在各钻杆端部内壁设有卡口(10)。7.如权利要求6所述的有缆瞬变电磁探管钻孔内采集数据的装置，其特征在于，所述卡口(10)为非金属不导电材质的中心通孔的圆柱状结构。8.如权利要求1所述的有缆瞬变电磁探管钻...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，石志远，王庆，郑士田，殷新胜，程建远，靳德武，苏超，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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