煤田地球物理测井应用研究

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1、煤田地球物理测井应用研究　　摘要：本文作者结合多年的工作经验，验对煤田地球物理测井在新领域进行了研究，供同行参考。关键词：煤田；地球物理；测井；应用；分析Abstract:Theauthorscombinedwithyearsofworkexperience,experienceinresearchinnewareasofthecoalfieldgeophysicallogging,forreference.Keywords:Coalfield;geophysics;logging;application;analysis中图分类号：P641.4+61文献标识码：A文章编

2、号：2095-2104（2012）7自从一九三一年法国首次在煤田钻孔中运用电阻率测井划分煤层以来，煤田测井有了一个飞速的发展。我国自一九五四年建立第一支煤田测井队伍到今天，从最简单的验证钻探取芯，划分煤层，确定煤层的深度和厚度，到如今已在多方面得到有效应用。测井仪器及技术也从最早的煤田模拟测井时代（1954年-1985年）走进了如今的煤田数字测井时代（1985年以后）。现代煤田测井除了已实现测井仪器的刻度化、组合化、轻便化，采用数字技术和电子计算机进行测井数据的收录和处理等之外，在测井资料的应用方面的突出特点则是远远超出了仅在单个钻孔中对煤层进行分层、定厚的狭小范围。如今

3、，测井资料从煤田的普查、预测到勘探直至开采设计，都有着广泛而有效的应用。确定煤层的深度和厚度是煤田测井的常规性任务。目前解决这一任务的主要问题是提高分层的精度。（1）煤、岩层定性岩煤层定性采用天然伽玛(GR)、长源距伽玛伽玛(GGL)、视电阻率(NR)以及双收时差(CS)等多种参数曲线，通过比较分析进行解释。（2）煤层的定厚煤层的定厚是在处理过程中，采用物性反映好的GR、NR和GGL等测井参数，在1:50放大曲线上进行解释。为了更好的扩展煤田测井的应用领域，笔者结合多年的工作经验进行深入研究，归纳起来，现代煤田测井在以下几个方面有待进一步提高和更好地应用：1鉴定沉积环境煤

4、的形成和发育，无不受着一定的古地理沉积环境的控制。聚煤盆地的古地理沉积环境不仅决定了含煤岩系的岩性组合、岩相的类型及其变化的规律，而且也决定了煤层发育的一般地段和富集地段的位置。因此，研究沉积环境对于开展战略性的煤田普查和预测具有重要意义。7在鉴定沉积环境中，砂体的粒度、分选性及泥质含量的变化，是三项重要指标。测井曲线（尤其是电阻率曲线、自然电位曲线和自然伽玛曲线）不仅能区分不同岩性的地层，而且还可以有效地反映出这三项指标的变化情况，所以利用测井曲线的配合使用，在鉴定底层和沉积环境中几乎被认为是不可缺少的。利用测井资料还可以做出区域的含砂率图，这些图件能清晰地反映出砂体的

5、几何形态及其与煤层赋存形态之间的相关关系。一旦掌握了这种相关性，便可以根据它们来预测富集煤区域的位置，从而指导钻孔的布置和勘探设计。2煤质分析和岩性分析利用数字测井技术和计算机对密度测井、声波测井、中子测井等测井曲线进行数字处理，可以获得有关煤质指标（如含碳量、挥发分、灰分、水分、发热量等）和岩石组分（如砂、泥的体积百分含量和孔隙度）的定量分析结果。能够进行煤质分析和岩性分析，这是现代煤田测井的重要特点之一。进行煤质分析和岩性分析的方法有两种，即体积模型法和数理统计法。3确定地层的强度特性7研究岩石的强度特性，这对于煤矿的矿井建设和开采具有重要意义，尤其是煤层顶底板的强度

6、特性，它直接关系到开采方案的设计和矿井支护方案的选择。测井资料力学性质分析能为工程地质勘探提供非常有价值的岩石力学性质参考。并可以借助测井资料降低煤的勘探和矿山开发的成本与风险。利用声波测井和密度测井资料可以较准确地提供出岩石的各种动态弹性模量，即杨氏模量、切变模量、体积模量和柏松比。4进行地层对比及勘探区的评价利用测井资料进行地层对比和区域性的综合分析研究，可以得到煤层对比图、覆盖层等厚线图、全部煤层或可采煤层的等厚线图、等灰分线图、顶底板等高线图等成果图件，这些资料可以对煤层的具体层位准确判定，从而可以准确地为地质方面提供可靠煤层情况，确保勘探区煤层储量计算的准确性。

7、并对勘探区的评价以及今后的开发设计都是极为有用的。5确定煤的级别以及计算洗煤产率由于火成岩的侵入使煤的级别逐渐增高（即变质程度加深）时，各种测井曲线会产生相应的变化，如煤的变质程度越深，伽玛-伽玛曲线的幅值会越小（密度增大），中子曲线会逐渐降低（含氢量减少），电阻率也会相应下降等等。因此，利用诸如密度-电阻率或密度-中子、视电阻率-天然伽玛交会图板，便会有效地判断煤层的级别。利用密度测井曲线可以预测煤的可洗性，即在预定的某种特定比重条件下洗选原煤时的产率。国外壳牌公司和BPB公司在这方面都已有成功的经验。76地质年代界面的划分