钻孔测量技术包括钻孔岩心编录和取样、常规地球物理测井（井径、温度、密度、伽马测井等）、钻孔雷达测量、钻孔孔壁成像测井（如声波钻孔电视测量、光学电视测量等）、多参数水化学测井、钻井液电导率测井、钻孔水文地质试验等。在工程实践中，钻孔岩心编录和取样、常规地球物理测井是常用的钻孔测量技术，国内外均有大量的研究。

钻孔测量钻孔雷达测量

钻孔雷达和地面雷达统称为探地雷达。探地雷达是20世纪70年代后期逐步发展起来的一种地球物理方法。该技术借鉴了其他地球物理方法的优点，并依托于迅速发展的电了技术、计算机技术和光纤通信技术，从仪器制造到软件设计充分显示了现代地球物理的特点。探地雷达技术具有如下显著特点：分辨率高，测量速度快（纳秒级的采样速度），信号叠加次数多（从1次至3万多次叠加，可充分抑制背景噪声），数据传输快（采用光缆传输），测量方式多样（空中、地面、钻孔、速度测量、透视测量、跨孔CT），低功耗、轻便，有一定的探测深度。

20世纪80年代，瑞典研究人员为评价高放废物地质处置库场址深部岩石的完整性，开始研究地面雷达在钻孔中的应用。到20世纪90年代，钻孔雷达技术基本成熟。同时，加拿大、瑞士和美国等国家也应用钻孔雷达评价高放废物地质处置库场址深部岩石的完整性。

钻孔雷达的测量原理是:利用宽频带短脉冲形式的高频电磁波（主频为数十至数白兆赫），以钻孔轴线为测线，固定发射和接收天线问的距离（发/收距），沿钻孔提/放天线进行测量。由于电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性及儿何形态而变化，因而，根据接收到的波的传播时问（亦称双程走时）、幅度与波形资料，通过图像处理和分析，确定钻孔侧向一定范围内的陡倾角(或垂直)裂隙等结构面和空洞的空问位置或结构。

根据钻孔雷达的测量原理可知，利用钻孔雷达开展钻孔裂隙、断裂构造调查的最大优势是可以确定这些结构面在岩体中的延仲和倾角特征。但是，通过钻孔雷达测量很难获得被测结构面的走向/倾向。另外，由于钻孔雷达测量所使用的光缆有较大的仲缩性，深度校正是一个繁琐的过程。

钻孔测量声波钻孔电视测量

声波钻孔电视测井技术作为一种小口径钻孔地球物理测井工具，由于探头采用了先进的声波束聚焦技术、数字记录技术和数字化数据处理技术等，其精度和测井速度较高，广泛运用于钻孔地质调查、水文地质调查、生产勘探和开采设计、核废物深地质处置库选址和场址评价、岩石工程等研究领域，用于开展评价断裂构造的延仲特征、岩心定位和定向排列、裂隙隙宽定量分析、钻孔偏移测量、节理裂隙统计分析等研究。

苏锐等详细介绍了声波钻孔电视测井技术的测量原理和技术特点。利用钻孔电视测量技术，可以获得钻孔孔壁连续的三维图像，进而分析被钻孔揭穿的结构面（如裂隙、断裂构造、页理、岩性分界面等）的空问结构特征和分布特征以及岩性的空问分布特征等。其技术缺陷在于钻孔电视只能“看见”钻孔孔壁特征，无法探测结构面沿垂直钻孔方向的延仲特征。

钻孔测量钻孔多参数水化学测井

深部环境水文地质特征和地下水水化学特征研究是高放废物深地质处置场址选址及评价研究的重要内容之一。为了获得深部环境水化学参数，广泛采用的方法是从深部取出地下水样品，然后现场测量和送实验室分析测量。这种方法的特点是分析精度高；可以根据需要分析地下水的水化学组分。其不足之处是取得的样品数总是有限的，测量周期长，无法获得地下水化学参数随深度变化特征曲线；受到取样技术的限制，特别是在干旱低渗透裂隙岩地区，由于含水介质非均一性、各向异性、涌水量小，获得深部有代表性的原状地下水样品既是一项技术难度大的任务，又是一项费时、费力、费钱的工作;实际工作中，实验室往往距离取样现场遥远，如果样品送回实验室分析就需要可靠的样品储存、运输技术和设备，这也是一项费时、费力、费钱的任务。多参数水化学测井技术很好地克服了这些缺点。

由于钻进过程中使用的钻井液和润滑剂会污染地下水，如果进行钻孔多参数水化学测井前没有将钻井液和润滑剂排除干净，则所获得水化学值不能反映地下水真实的水化学特征。

钻孔测量双栓塞钻孔水文地质试验

双栓塞钻孔水文地质试验是现场获得岩体渗透参数的常用的成熟的钻孔测量技术之一，广泛应用于水利水电、岩土工程、水资源评价和石油勘探等领域。其基本原理是：用双栓塞（也称为封隔器）将目标含水层/岩体与其他含水层/岩体隔离开，达到准确测量目标含水层/岩体的渗透参数的目的。

对于低渗透性含水层/岩体，普遍采用双栓塞压水试验技术获得渗透参数。其特点是设备较简单，试验历时较短，效率高。

钻孔测量结构

回转钻进钻孔测量系统属于无线式轨迹测量系统，是一种固态自成系统的轨迹测量装置，由孔底测量探管、孔口同步器和无磁钻杆组成，其体积小、结构简单、携带方便，现场的安装快捷简便，操作简单。孔底测量探管主要包括：三轴加速度计及磁力传感器、数据存储器、电池组及辅助构件。地而装置包括：一套数据处理软件、一台用于现场处理测量数据的计算机。

钻孔测量工作原理

回转钻进钻孔测量系统是利用地球重力场和地磁场原理，使测量探管对钻孔轨迹的倾角、方位角进行测量，并通过孔口同步器实现测量时间同步记录，再将测量数据导入计算机，通过数据处理软件进行钻孔轨迹图绘制。井下工作时，首先在钻头后而加接两根无磁钻杆，之后将测量探管固定在第三根无磁钻杆中，再加接其余两根无磁钻杆，即可加接普通钻杆正常钻进。测量探管可以实时测量钻进轨迹参数（井斜角、方位角等），数据处理仪留在钻孔孔口，每钻进一根钻杆，在加接钻杆的时间内，由操作人员按数据处理仪上的操作按键记录测量时间。待钻孔完钻后，提钻取出测量探管，将探管中的数据导入到孔口同步器，再与孔口同步器的数据进行合成，自动生成钻孔的轨迹，并绘图显示（上下偏差、左右偏差），钻孔轨迹一目了然，同时数据可打印、保存等。进而对下个钻孔的轨迹布局进行理论指导，或进行区域及局部防突措施，使该区域钻孔的设计及布置更加科学合理，从而达到消除瓦斯抽放盲区的目的，实现钻孔合理布置。同时仪器所用电源为可充电电池，节约生产成本。

钻孔测量是地球物理测井技术的重要组成部分，在钻孔质量检测、钻孔定向、矿产资源评估、建井工程等方面起着极其重要的作用，特别是近年来钻孔测斜技术应用到工程施工和工程质量检测方面，使钻孔测斜技术的研究和应用日益受到重视。

根据地质或工程要求，利用钻探设备，在岩层中钻凿的直径远小于其深度的柱形圆孔。钻孔的最上部称孔口，钻孔的底面称孔底，由孔口至孔底的整个柱状侧面称孔壁。整个钻孔有时也称为孔身。根据工程目的不同，钻孔可分为地质勘探钻孔、水文钻孔、工程钻孔等。

钻孔测量钻孔要素

钻孔直径、钻孔深度、钻孔方向是一个钻孔的三要素。钻孔要素取决于工程目的和施工条件。煤田地质勘探钻孔的直径通常在75～172mm范围内；直径小于75mm的称小口径钻孔;直径大于172mm的称大口径钻孔或钻井。煤田地质勘探钻孔的深度通常不超过1500m，深度在300m以内的钻孔称浅孔；深度在300～800m的称中深孔；深度超过800m的称深孔。钻孔方向即钻孔轴线的指向。地面钻孔有直孔和斜孔（钻孔轴线同铅垂线间夹角小于45°的钻孔。坑道钻孔的方向可变性很大，可以从垂直向下到垂直向上，但多数是接近水平的钻孔。

钻孔测量钻孔结构

又称孔身结构，指钻孔由开孔到终孔的孔径变化。通常在施工前对钻孔结构进行设计，即提出对整个钻孔与一定深度相对应的孔径变化要求，并以剖面图的形式绘出。设计内容包括埋设孔口管的直径及深度、开孔直径和钻进深度、各个需变径孔段的直径和钻进深度。如须下入套管，还应绘出套管规格、下入位置、层数及固定方法，并附文字说明以及终孔直径和终孔深度等。孔身结构剖面又称钻孔技术剖面，它作为《钻孔地质技术指示书》的重要内容之一，是钻孔施工的主要依据。设计时，综合考虑钻孔的工程目的、岩层特点、最大深度、合理的终孔直径以及钻进方法、护孔措施、设备能力等，并在满足地质或工程要求的前提下力求简化孔身结构；尽量缩小整个钻孔的直径;尽少变换孔径，不下或少下套管，以加快钻进速度、降低钻探成本。常用的设计方法是先根据钻孔工程目的及最大钻进深度确定合理的最小终孔直径，再据穿过的岩层性质、孔壁稳定情况及合理利用设备功率等因素，自下而上逐段推出变径位置以及开孔直径。对于较复杂的孔段应考虑进行技术处理或下入套管的可能，保留进行扩孔或下入套管的备用直径，不强求简化。

钻孔测量钻孔功能

①获取岩心、岩屑或煤层气样品，必要时从孔壁补取岩样。

②作为煤田测井通道，获取岩层各种地球物理信息。

③简易观测地下含水层水文地质动态。

④有的钻孔可探采结合，开采地下水、煤成气，地热等。

阜康黄山村钻孔测量

测区己知有16个需测钻孔，测区附近仅有4个互相不通视的GPS E级点区内地形起伏较大，有树林和田地，GPS E级点与16个需测钻孔也互不通视在这里采用常规测量，根据测量规范要求，需要引测控制点到与钻孔通视附近的位置曰完成钻孔测量工作需要4-5人、3-4天，劳动强度大，加之天气现象的因素，常规测量受到极大影响工作成本高、速度慢。

根据测区实际情况，采用GPS-RTK测量本次使用的GPS-RTK测量系统为美国产天宝5800动态GPS及商业解算软件1台套。

钻孔测量是在测区己有控制点基础上，采用Trim-b1c5800RTK1 1接收机及自动存储手簿进行测量，基准站设置在测区中心位置附近且地势较高的控制点上，流动站距离基准站小于5km，其质量存储控制水平限差0.015m；垂直限差0.020m；观测时间5秒为了避免坐标转换时投影变形过大，Trimb1c5800RTK 1 1在测量过程中加入测区3个控制点校正钻孔位置测至封孔标志中心，高程测至标石面，并提供地面高程数据整个外业工作在1天时间里就完成了，第二天就提供了测量成果GPS-RTK测量精度符合工程测量规范要求，满足地质勘查工作的需要在类似项目工程中完全可以使用GPS-RTK进行测量和复测孔位。 2100433B

中文名称

钻孔位置测量

英文名称

bore-hole position survey

定　　义

在钻探工程中按设计要求将钻孔位置测设于实地，在钻探过程中检查和恢复孔位，以及钻探结束后测定孔位中心的平面坐标和高程的测量。

应用学科

测绘学（一级学科），工程测量（二级学科）

钻孔顶角是钻孔在其各测点处倾斜方向的垂直平面上偏离铅垂线的角度，可利用地球重力场，以铅垂线为基准，采用液面水平、悬锤、摆锤等方法测量。高精度测量采用闭环式加速度计。钻孔方位角是钻孔水平投影偏离磁北(N)的角度，利用地球磁场、以地球磁子午线为定向基准，用磁罗盘测量。高精度测量采用磁通门。在强磁性矿区的钻孔内，要采用以惯性定向原理的陀螺仪测量。

钻孔定位测量（hole position survey）是按设计要求将钻孔位置测设于实地（初测阶段）、并在平整钻机机场后根据复测校正桩，恢复确定平整机场时被破坏的钻孔位置（复测阶段）以及在钻探结束后测定钻孔中心（封孔标志中心或套管顶面中心）的平面坐标和高程（定测阶段）等的测量工作。 2100433B