利用地面鉆孔測井資料推測解釋小斷層

王星星

在煤礦開采、掘進過程中，小斷層、小構造往往是冒頂、突水、瓦斯突出等災難事故的主要誘發因素。因此小構造、小斷層的精確探測解釋對于煤礦的開采具有重大的意義。在煤礦實際開采過程中，由于構造應力的作用，在小斷層周圍經常發現局部的構造煤。構造煤的存在，導致剖面上顯示局部異常，此種特征可作為判斷小斷層的依據。

地球物理測井資料富含很多地質信息，如巖煤層定性及確定煤層的深度和厚度；鑒定沉積環境；煤質分析和巖性分析；確定地層的強度特性；進行地層對比及勘查區的評價；確定煤的級別；地質年代界面的劃分；斷層點的解釋等。可以通過對比進行合理運用破解測井曲線密碼。

1測井定性解釋小斷層

１.１測井曲線定性分析特征

在潘三井田范圍內，利用已有的鉆孔測井資料，結合構造分區及其層間距對比，劃分出受構造影響不同程度區域內的鉆孔，針對這些鉆孔的測井資料進行定性分析，識別出不同巖性的測井曲線形態特征，及其受構造影響的巖性的測井曲線形態特征。在小斷層發育的地帶，最顯著的“證據”之一就是構造煤、構造巖，根據國內外研究及其相關資料表明，視電阻率測井曲線和伽馬伽馬測井曲線對其響應比較顯著，同時參考自然電位測井曲線，因此本文主要采用視電阻率和伽馬伽馬測井曲線來定性解釋小斷層。

１.２構造煤的測井響應特征

煤層受到構造應力破壞后，致使構造軟煤分層的裂隙增多，孔隙度和水分含量增大，離子導電性增強，導致構造軟煤的電阻率降低，視電阻率測井曲線表現為明顯的低幅值，并且會出現分叉現象或者鋸齒狀形態，因此視電阻率曲線是構造軟煤定性和定厚的主要曲線。由于構造煤煤體結構破壞，煤的密度減小，散射的伽馬射線增多，其強度就增大，因此，構造軟煤比硬煤具有較大的人工伽馬值。

１.３受構造影響的砂質泥巖的測井響應特征

由于受構造影響，砂質泥巖的巖體結構造成破壞，裂隙增加，主要表現為視電阻率的減小，視電阻率測井曲線形態呈現低幅值，接近于純泥巖的幅值，并且呈現出微齒狀。

１.４破碎帶的識別特征

由于受斷層影響在斷層面兩側出現破碎帶，破碎帶內的巖石結構遭到破壞，結構造成不均一，后被方解石、黃鐵礦的礦物充填。在視電阻率測井曲線上表現為鋸齒狀或者明顯的分叉現象（圖2-3）。

１.５小斷層的測井解釋

小斷層落差較小，造成地層層間距的變化不是特別明顯，但由于小斷層兩盤在錯動過程中在斷層面兩側會形成構造煤與構造巖，在測井曲線上會有明顯的響應，因此識別構造煤及其頂底板構造巖是識別井田內小斷層的關鍵。

本次根據收集的的測井資料，主要針對主采煤層13-1煤、11-2煤、8煤以及4-1煤附近發育的小斷層，利用視電阻率和伽馬伽馬測井曲線判別構造煤及其構造巖，共判定出13-1煤層附近8處、11-2煤層附近4處、8煤層附近9處。

圖１

２測井資料解釋小斷層與三維地震資料互相驗證情況

斷層兩側同相軸發生錯斷，但反射波特征清楚，波組或波系之間關系穩定，一般為大、中斷層的反射。由于斷層的規模大小不同，可表現為波組或波系的錯斷。測井曲線上反映構造煤視電阻率為明顯下降低幅值，伽馬伽馬曲線為不太明顯的高幅值。與上下相鄰近煤層相比曲線往往棱角明顯，上下不對稱。

斷層切過煤層鄰近鉆孔時，測井曲線上往往反映為強烈的構造煤，此處構造煤形成主要受大斷層影響，如井田內十二西9鉆孔，其11-2煤中部有明顯構造煤發育跡象，此類斷層在測井與地震剖面上均有明顯的特征。說明結合地震可以很好的驗證測井解釋成果(見圖1)。

［責任編輯：曹明明］