利用测井参数分析煤质灰分.pdf

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1、132能源技术与管理2012年第2期doi：10．3969／i．issn．1672-9943．2012．02．055■瓣¨爱0簪囊：00嚣资l源缘合0嚣用爱利用测井参数分析煤质灰分刘鑫明，刘树才，姜志海0(1．中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州2211l6；2．深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐j,i1221008)[摘要]研究分析测井参数是确定煤质灰分的有效手段之一。利用数理统计和体积模型方法，建立天然放射性、电阻率测井参数与煤质参数中灰分的相关关系模型，并利用上述模型对集贤东辉煤田进行了检验和预测，最终与地质化验进行对比，证明利用测井参数

2、分析煤质可以显著提高煤田地质勘探工作的质量，加快勘探速度，降低勘探成本[关键词]煤质分析；测井参数；数理统计；体积模型[中图分类号]TQ533[文献标识码]A[文章编号]分。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐O引言类，它是煤在一定温度下完全灼烧后，氧化物残渣测井资料丰富的参数蕴含了大量的自然状态所占的质量分数(即重量百分比)，计算公式如下：下地层的物理信息，通过对这些参数的分析、统×100％(1)计，可以获得其它方法无法替代的成果。随着数字式中，A为煤的灰分；为煤完全灼烧后氧测井技术的Et益成熟和完善，很多定性的问题逐化物的残渣质量；为煤样的质量。渐被定

3、量化]。因此利用测井方法分析煤质指标1．1自然伽马与灰分的相关关系机理分析和岩性以及确定地层的强度等特征，不仅在减少自然伽马测井能够测量煤层中放射性元素的煤矿开采前煤质分析的成本中有重要意义，还在煤矿的开采中有指导意义。多少，而沉积岩中放射性元素的多少主要取决于沉积过程中来自岩浆岩放射性颗粒的多少，沉积传统的煤质分析过程要耗费大量的人力、资过程中泥质颗粒的表面积大，吸附能力强，颗粒金和时间，尤其是目前勘探区地质成果的提交周细，沉积时间长，有充分的时间让放射性元素随泥期相对较短，煤样的化验分析往往跟不上其它工质颗粒一起沉积下来。所以灰分高的煤质比灰分作的进度，

4、成为成果提交的一大障碍。此外，虽然低的煤质放射性强度要强。工业分析本身精度很高，但钻探经常打丢或打薄根据理论分析可知，自然伽马测井值与煤质煤层，或在取样时将夹矸也算作煤层，因而分析结中灰分的关系为：果并不反映实际情况。利用测井参数和煤质灰分的相关性，在大量AK×100％(2)实测数据和部分实验数据的基础上，采用数理统式中，为校正系数；为煤质的自然伽马强计、体积模型等方法，建立了煤中灰分与测井参数度；为纯沉积岩的自然伽马强度；为自然伽的定量关系，并利用该定量关系，对该煤中灰分进马测井的本底值。行了估算，取得了满意的效果。将上式分解可得：1测井参数与灰分的相关关

5、系机理分析Ag=KIdr一JroJ×100％=(a+bJr)×一为提高煤的利用效率，必须严格控制煤的灰1O0％(3)其中：K．J,o6=K基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(2007CB一209400)2012年第2期刘鑫明，等利用测井参数分析煤质灰分133对于同一地区的煤质来说b为一常数，说隙流体和泥质等)对于测量结果的贡献，这就是岩明煤质灰分A与自然伽马强度成线性关系。综石体积模型的研究方法。要建立体积模型，列出它合沉积过程可知，自然伽马测井与灰分含量呈现的数学表达式，就必需将复杂的岩石或煤的组成出正的线性相关关系。成分予以简化，认为它是由几种必要的

6、、物性差异1．2视电阻率与灰分的相关关系机理分析较大的均匀成分所构成，并按各部分的相对体积一般来说褐煤和烟煤的视电阻率是随着灰分大小组成模型。(主要是粘土类矿物)的增高而降低的，无烟煤的煤的组成成分是复杂的，如果忽略那些相对视电阻率是随着灰分的增高而增高。根据黄智辉体积<1％的成分(如二氧化硅、碳酸盐、菱铁矿、等人的专著《煤田地球物理测井》中，灰分和电阻硫以及一些稀散元素)，可以把煤粗略地看成是由率间有幂函数关系[33，即：碳、灰分和水分三部分所组成。建立碳、灰分和水Ag=aXp(4)分的体积含量与其密度、声波时差之间的关系。式中，为煤的灰分；p为煤质电阻率

7、；n、b为2．3相关性系数求取常数。2．3．1自然伽马与灰分相关系数求取当然也有其它文献中介绍了煤层灰分和视电求取自然伽马测井参数与煤中灰分的相关性阻率之间呈现出指数函数和对数函数关系。无论采用的是数理统计法。根据集贤东辉煤田若干有呈现何种关系，电阻率与煤质灰分之间既可能出代表性(测井资料较为理想)的煤层的自然伽马测现正的相关关系，也可能出现负的相关关系。井参数]，并对伽马测井参数进行了套管影响校正和泥浆影响校正，伽马测井统计数据和灰分实2煤质定量分析方法验数据如表1所示。煤层中灰分和实测自然伽马以上确定了测井参数与煤质灰分之间的数学测井参数之间拟合关系曲线

8、如图1所示。关系，即两者之间的定量关系。煤中灰分与测