TCVN 13589-10:2023 về điều tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản – địa vật lý lỗ khoan

Tiêu chuẩn này quy định nội dung kỹ thuật phương pháp đồng vị phóng xạ gamma 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. Phương pháp sử dụng các đồng vị phóng xạ phát tia gamma thả vào lỗ khoan để đo tia gamma tán xạ sau khi tương tác với đất đá xung quanh thành lỗ khoan.

Về nguyên lý phương pháp đồng vị phóng xạ gamma tương tự như phương pháp gamma tự nhiên. Chỉ khác là tiến hành đo trong lỗ khoan 2 lần (lần 1 đo gamma tự nhiên khi chưa đưa đồng vị phóng xạ vào lỗ khoan, lần 2 đo sau khi đã đưa đồng vị phóng xạ gamma vào lỗ khoan). Thường đưa một số đồng vị có khả năng phát gamma hay được dùng để điều chế dung dịch hoạt tính thả vào giếng khoan: 131I; 59 Fe; 65 Zn; 95 Zr; 60 Co; 110 Ag.

Nguyên tắc của các phương pháp đồng vị gamma là dùng nguồn phóng xạ phát tia gamma với năng lượng khác nhau chiếu vào môi trường đất đá xung quanh lỗ khoan và đo các tia gamma tán xạ (tia gamma thứ cấp) do kết quả tương tác của chúng với môi trường gọi là phương pháp gamma tán xạ (hoặc gamma-gamma), nghĩa là chiếu xạ bằng tia gamma sau khi đã mất bớt năng lượng bị tán xạ do tương tác với vật chất trong môi trường nghiên cứu.

Trong quá trình thi công điều tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản – địa vật lý lỗ khoan cần phải tuân thủ đầy đủ các yêu cầu chung, yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn. Ảnh minh họa

Yêu cầu về máy móc, thiết bị đo trong lỗ khoan, đầu đo các phương pháp đồng vị gamma được chế tạo để có thể đưa nguồn phát gamma vào phần cuối của đầu đo. Đầu đo được nối trực tiếp với bộ phận điều khiển trên mặt đất (trạm đo) thông qua bộ phận tời cáp. Hiện nay, phương pháp này thường được kết hợp với các thiết bị đo khác như thiết bị đo gamma tự nhiên, thiết bị đo độ lỗ rỗng, thiết bị đo điện trở suất… để tăng hiệu quả và năng suất trong công tác đo địa vật lý lỗ khoan. 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.

Về công tác kiểm tra, đảm bảo chất lượng đo đạc, 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 (kiểm tra trên mẫu thử gamma). 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.

Nội dung và trình tự kiểm tra được tiến hành theo đúng hướng dẫn trong lý lịch từng loại máy. 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. 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.

Quy định về công tác hiệu chuẩn, đầu đo đồng vị phóng xạ gamma 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 theo quy định hiện hành. Tất cả các đầu đo đồng vị phóng xạ gamma trong lỗ khoan, 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. 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.

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 và các nội dung: Cán bộ kỹ thuật địa chất theo dõi khoan hoặc tổ trưởng tổ khoan có trách nhiệm cung cấp cho người phụ trách trạm đo 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.

Lỗ khoan phải đảm bảo để thả các thiết bị đo địa vật lý 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. Trong lúc đo địa vật lý lỗ khoan không được tiến hành các việc sửa chữa thiết bị khoan; Nổ máy khoan; Hàn điện trong phạm vi bán kính nhỏ hơn 100m.

Không được tiến hành đo địa vật lý lỗ khoan trong những trường hợp: 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.

Việc chuẩn bị lỗ khoan theo yêu cầu kỹ thuật đã nêu trên, 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 trạm trước khi đo địa vật lý. Khi đo địa vật lý lỗ khoan phải có mặt cán bộ địa chất theo dõi khoan và tổ trưởng (kíp trưởng) tổ khoan.

Yêu cầu kỹ thuật đo đồng vị phóng xạ gamma trong lỗ khoan được thực hiện liên tục trong quá trình kéo thiết bị đo từ đáy lên miệng lỗ khoan. Trong quá trình đo ghi phải luôn giữ cho tốc độ kéo cáp không đổi từ đáy lên miệng lỗ khoan. Quan sát đồ thị đường cong đo trên phần mềm đo, ghi số liệu trong khi thả đầu đo xuống đáy lỗ khoan, xác định các vị trí có ống chống, vị trí có các dị thường để định hướng cho công tác đo và chọn lựa các vị trí đo kiểm tra và đo chi tiết dị thường ở tỷ lệ lớn hơn. Ghi kết quả đo khi bắt đầu kéo cáp từ đáy lên miệng lỗ khoan.

Tỷ lệ ghi của phương pháp đo đồng vị phóng xạ gamma được quy định bằng số điểm ghi số liệu trên một mét chiều sâu dọc thành lỗ khoan. Thông thường tỷ lệ ghi là 0,05m/điểm ghi số liệu.

Tốc độ kéo cáp thông thường nên chọn tốc độ kéo cáp từ 150 – 400m/h. Chọn tốc độ kéo cáp theo hồ sơ kỹ thuật của máy đo. Khi đo đồng thời nhiều phương pháp phải đảm bảo nguyên tắc tốc độ kéo cáp không được lớn hơn tốc độ tối đa cho phép của một trong số các phương pháp tham gia.

Khi kiểm tra thực địa nên được thực hiện trong cùng thời gian đo lỗ khoan (trước khi kết thúc đo địa vật lý trong lỗ khoan). Khối lượng đo kiểm tra được thực hiện bằng cách đo lặp lại 7-10% chiều sâu đo địa vật lý, 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.

Tiêu chuẩn cũng đưa ra hướng dẫn về đánh giá chất lượng tài liệu đo đồng vị phóng xạ gamma gồm: Sự lặp lại của đường cong đo và đường cong đo kiểm tra phải đồng dạng; 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.

Báo cáo kết quả đo đồng vị phóng xạ gamma 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: Các file đo và đo kiểm tra được quản lý và lưu trữ hệ thống trên máy tính. Các thiết đồ địa vật lý lỗ khoan hoàn chỉnh. Các mặt cắt liên kết địa tầng các lỗ khoan trong vùng đo theo các phương khác nhau. Các mặt cắt địa chất – địa vật lý luận giải từ kết quả đo địa vật lý lỗ khoan. Các nhật ký đo và các tài liệu liên quan khác.

Báo cáo thuyết minh phương pháp được lập chung với tổ hợp phương pháp địa vật lý lỗ khoan khác, các nội dung chính gồm 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. Giải thích địa chất kết quả địa vật lý. Đánh giá mức độ giải quyết nhiệm vụ.

An Dương