測井曲線對比在煤田地質勘探中的應用

薛念周

（安徽省煤田地質局第三勘探隊，安徽宿州 234000）

測井曲線對比在煤田地質勘探中的應用

薛念周

（安徽省煤田地質局第三勘探隊，安徽宿州 234000）

在煤田地質勘探中，利用測井曲線進行地層對比是綜合解釋的重要方法之一，也是測井資料地質解釋的基本工作之一。測井物性特征對比法是煤層對比的主要方法。在構造復雜、煤層不穩定、標志層不明顯、無巖芯鉆進或巖芯采取率低的情況下，測井物性特征對比法的作用更為突出。測井曲線對比更是研究煤層和地質構造的必不可少的重要方法。

煤田地質勘探；測井曲線對比；物性特征；標志層

1 測井曲線對比概況

通過對單個鉆孔進行測井解釋，能夠清楚地劃分出地層各巖層的縱向排列順序，確定煤層、含水層及其他有益礦產的深度、厚度。但是，這只能確定單個鉆孔的地下地層情況，要了解一個勘探區的地下地層狀況，就必須對該勘探區所有鉆孔的測井資料進行測井曲線對比，進行測井綜合解釋。測井曲線對比法是測井綜合解釋中最重要的方法［1］。要進行測井曲線對比，首先就要確定該勘探區的標志層。在地質上來說，一個地區的標志層具有穩定性、連續性及易分辨的特性。其可以是單獨的巖層、煤層，也可以是具有一定特征的巖相組合。標志層確定的好壞對測井綜合解釋成果具有直接影響。

同一個勘探區的沉積環境具有相對穩定性，在地層巖性組合上具有一定的相似性。而同一巖層具有相同的物性特征，在測井曲線上表現為具有相似的曲線形態；相同的巖性組合和煤層結構在測井曲線上也具有相似的曲線形態［2］。這就是測井綜合解釋和測井曲線對比的理論依據。

在同一勘探區中，利用各鉆孔測井曲線在不同巖層上的曲線形態，如測井曲線異常幅度、幅寬，曲線異常形態，曲線異常組合特征，曲線的特殊異常。利用這些就可以對巖煤層進行橫向對比，歸納總結它們的物性特征變化規律，進而達到探明煤層的賦存規律和地質構造的目的。

大量實踐證明，測井曲線對比法是煤層對比的最有效方法。特別是在構造復雜、無巖芯鉆進或巖芯采取率低的情況下，測井曲線對比法的作用更加明顯。特別是把測井資料文件轉換成CAD文件以后，應用CAD強大的圖形編輯、縮放功能，更容易觀察曲線的全貌特征。使用起測井曲線對比法來也更加直觀、簡捷、明了、快速與準確。

2 實例

2.1 確定層位

煤系地層中的煤層，往往不止一層，如果測井只能判斷煤層，區分巖性，而不能確定層位，那就無法研究煤層的分布，也無法解決地質構造，更無法計算煤炭儲量。因此，確定層位是地質解釋中極為重要的問題。尋找曲線標志確定標志層，根據標志層確定層位，進而達到掌握煤層變化規律和摸清地質構造的目的。

鋁質泥巖和一灰是確定層位的重要標志層。鋁質泥巖因其天然放射性元素含量較高，自然伽瑪強度高，自然伽瑪曲線呈一突出的高值異常。該特征是淮北煤田確定8煤層的重要標志。太原組第一層灰巖三側向電阻率曲線幅值很高，自然伽瑪、伽瑪伽瑪曲線幅值低，上部巖層（海相泥巖）三側向電阻率曲線平直，向上逐漸變高呈緩坡狀，具有明顯的倒圣誕樹型。該特征是確定一灰的重要標志。依據標志層可以確定8煤、10煤、11-1煤和11-2煤。

2.2 確定斷層

巖石受地應力作用，會不同程度產生破碎。巖石破碎后，結構疏松，孔隙度增大，滲透性增強，充填了地下水及其他破碎產物，因而出現電阻率和密度相對減小，井徑易擴大。與不破碎的巖石相比較，在電阻率和自然電位曲線上幅值降低，伽瑪伽瑪曲線幅值相對增高。結合鉆探取芯和上下層位關系可以確定斷層破碎帶。這些破碎帶是確定斷點的重要依據。

圖1為應用測井曲線對比解釋斷層的例子。圖中B1孔的剖面含有6煤、7煤、8煤、鋁質泥巖、10煤、11煤和一灰，層位齊全，與鉆探取芯吻合，可作為曲線對比的標準。B2孔中的鋁質泥巖、一灰是對比層位的重要標志層，參照B1孔層位和6煤、11煤的物性特征及上下圍巖的巖性組合關系，經鉆探取芯對照，鋁質泥巖上部有一層破碎帶，結合上下層位關系可確定為斷層破碎帶F1，7煤、8煤斷缺。11煤層上部有一層破碎帶，結合上下層位關系可確定為斷層破碎帶F2，10煤斷缺。

圖1 測井曲線對比確定斷層

2.3 研究火成巖侵入體分布的范圍

圖2為某勘探區一個剖面的曲線對比圖。圖中C1、 C2孔的剖面含有7煤、8煤，層位齊全，與鉆探取芯吻合。但在C3、C4孔的剖面中8煤受火成巖不同程度的侵蝕，這是由于閃長巖侵入體的影響。通過對巖芯的鑒定和曲線的分析，對該區閃長巖的巖性、物性有一定的認識，這些認識對鄰孔的解釋工作有一定的指導意義。

圖2 測井曲線對比研究火成巖侵入體分布的范圍

隨著勘探工作的進展，測井工作在對比了大量鉆孔的基礎上，應把各個鉆孔的解釋成果綜合起來，把有火成巖侵入和沒有火成巖侵入的鉆孔分別投繪在平面圖上，便可進一步綜合研究火成巖侵入體在平面上的分布范圍。

2.4 研究煤層被沖刷的范圍

圖3為某勘探區一個剖面的曲線對比圖。該勘探區5-2煤層沉積較穩定，結構簡單，下距4-1煤層30～40m。但在勘探區的西北側，5-2煤層上覆河床相砂巖發育，煤層全部被沖刷掉。圖中D1、D2、D3鉆孔在曲線上都有明顯的煤層反映，而相鄰的D4和D5孔，在4-1煤層以上30～40m的層段上，曲線則無煤層的異常特征，而反映的是中～粗粒砂巖的特征。因此，在對比大量鉆孔資料的基礎上，把有煤層和沒有煤層的鉆孔分別投繪在平面圖，便可綜合研究沖刷區的范圍。

圖3 測井曲線對比研究煤層被沖刷的范圍

3 結語

事實證明，在缺乏以往地質資料的情況下，可以依靠現有測井資料有力的指導鉆探生產，能保證野外生產順利進行。測井曲線對比具有資料及時、應用方便、表現直觀等特點。在無芯或部分取芯孔中，曲線對比更是研究煤層和地質構造的必不可少的重要方法。

［1］中國礦業學院.煤田地球物理測井［M］.北京：煤炭工業出版社，1979.

［2］李寶華.松達煤田煤巖層的物性特征及測井曲線對比［J］.中國煤炭地質，2009（1）：62-64.

Application of Logging Curve Correlation in Coalfield Geological Exploration

Xue Nianzhou
（The Third Exploration Team of Coal Geology Bureau of Anhui Province，Suzhou Anhui 234000）

In the coalfield geological exploration,the use of logging curves for stratigraphic correlation is one of the important methods of comprehensive interpretation,also is one of the basic work of geological interpretation of log?ging data.Logging characteristics of the contrast method is the main method of coal seam contrast.In the case of com?plicated structure,unstable coal seam,no obvious mark layer,no core drilling or low core,the logging characteristics of the contrast method is more prominent.Logging curve correlation is an important method to study coal seam and geological structure.

coalfield geological exploration；logging curve correlation；physical properties；logo layer

P631.81；P618.11

A

1003-5168（2016）12-0112-02

2016-11-10

薛念周（1983-），男，碩士，工程師，研究方向：煤田測井技術。