測(cè)井曲線對(duì)比在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

薛念周

（安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì)，安徽宿州 234000）

測(cè)井曲線對(duì)比在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

薛念周

（安徽省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì)，安徽宿州 234000）

在煤田地質(zhì)勘探中，利用測(cè)井曲線進(jìn)行地層對(duì)比是綜合解釋的重要方法之一，也是測(cè)井資料地質(zhì)解釋的基本工作之一。測(cè)井物性特征對(duì)比法是煤層對(duì)比的主要方法。在構(gòu)造復(fù)雜、煤層不穩(wěn)定、標(biāo)志層不明顯、無(wú)巖芯鉆進(jìn)或巖芯采取率低的情況下，測(cè)井物性特征對(duì)比法的作用更為突出。測(cè)井曲線對(duì)比更是研究煤層和地質(zhì)構(gòu)造的必不可少的重要方法。

煤田地質(zhì)勘探；測(cè)井曲線對(duì)比；物性特征；標(biāo)志層

1 測(cè)井曲線對(duì)比概況

通過(guò)對(duì)單個(gè)鉆孔進(jìn)行測(cè)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(chǎn)的深度、厚度。但是，這只能確定單個(gè)鉆孔的地下地層情況，要了解一個(gè)勘探區(qū)的地下地層狀況，就必須對(duì)該勘探區(qū)所有鉆孔的測(cè)井資料進(jìn)行測(cè)井曲線對(duì)比，進(jìn)行測(cè)井綜合解釋。測(cè)井曲線對(duì)比法是測(cè)井綜合解釋中最重要的方法［1］。要進(jìn)行測(cè)井曲線對(duì)比，首先就要確定該勘探區(qū)的標(biāo)志層。在地質(zhì)上來(lái)說(shuō)，一個(gè)地區(qū)的標(biāo)志層具有穩(wěn)定性、連續(xù)性及易分辨的特性。其可以是單獨(dú)的巖層、煤層，也可以是具有一定特征的巖相組合。標(biāo)志層確定的好壞對(duì)測(cè)井綜合解釋成果具有直接影響。

同一個(gè)勘探區(qū)的沉積環(huán)境具有相對(duì)穩(wěn)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(cè)井曲線上表現(xiàn)為具有相似的曲線形態(tài)；相同的巖性組合和煤層結(jié)構(gòu)在測(cè)井曲線上也具有相似的曲線形態(tài)［2］。這就是測(cè)井綜合解釋和測(cè)井曲線對(duì)比的理論依據(jù)。

在同一勘探區(qū)中，利用各鉆孔測(cè)井曲線在不同巖層上的曲線形態(tài)，如測(cè)井曲線異常幅度、幅寬，曲線異常形態(tài)，曲線異常組合特征，曲線的特殊異常。利用這些就可以對(duì)巖煤層進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋瑲w納總結(jié)它們的物性特征變化規(guī)律，進(jìn)而達(dá)到探明煤層的賦存規(guī)律和地質(zhì)構(gòu)造的目的。

大量實(shí)踐證明，測(cè)井曲線對(duì)比法是煤層對(duì)比的最有效方法。特別是在構(gòu)造復(fù)雜、無(wú)巖芯鉆進(jìn)或巖芯采取率低的情況下，測(cè)井曲線對(duì)比法的作用更加明顯。特別是把測(cè)井資料文件轉(zhuǎn)換成CAD文件以后，應(yīng)用CAD強(qiáng)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(cè)井曲線對(duì)比法來(lái)也更加直觀、簡(jiǎn)捷、明了、快速與準(zhǔn)確。

2 實(shí)例

2.1 確定層位

煤系地層中的煤層，往往不止一層，如果測(cè)井只能判斷煤層，區(qū)分巖性，而不能確定層位，那就無(wú)法研究煤層的分布，也無(wú)法解決地質(zhì)構(gòu)造，更無(wú)法計(jì)算煤炭?jī)?chǔ)量。因此，確定層位是地質(zhì)解釋中極為重要的問(wèn)題。尋找曲線標(biāo)志確定標(biāo)志層，根據(jù)標(biāo)志層確定層位，進(jìn)而達(dá)到掌握煤層變化規(guī)律和摸清地質(zhì)構(gòu)造的目的。

鋁質(zhì)泥巖和一灰是確定層位的重要標(biāo)志層。鋁質(zhì)泥巖因其天然放射性元素含量較高，自然伽瑪強(qiáng)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(biāo)志。太原組第一層灰?guī)r三側(cè)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(cè)向電阻率曲線平直，向上逐漸變高呈緩坡?tīng)睿哂忻黠@的倒圣誕樹型。該特征是確定一灰的重要標(biāo)志。依據(jù)標(biāo)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(yīng)力作用，會(huì)不同程度產(chǎn)生破碎。巖石破碎后，結(jié)構(gòu)疏松，孔隙度增大，滲透性增強(qiáng)，充填了地下水及其他破碎產(chǎn)物，因而出現(xiàn)電阻率和密度相對(duì)減小，井徑易擴(kuò)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(duì)增高。結(jié)合鉆探取芯和上下層位關(guān)系可以確定斷層破碎帶。這些破碎帶是確定斷點(diǎn)的重要依據(jù)。

圖1為應(yīng)用測(cè)井曲線對(duì)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(zhì)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(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)。B2孔中的鋁質(zhì)泥巖、一灰是對(duì)比層位的重要標(biāo)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(guān)系，經(jīng)鉆探取芯對(duì)照，鋁質(zhì)泥巖上部有一層破碎帶，結(jié)合上下層位關(guān)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(jié)合上下層位關(guān)系可確定為斷層破碎帶F2，10煤斷缺。

圖1 測(cè)井曲線對(duì)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(qū)一個(gè)剖面的曲線對(duì)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(zhǎng)巖侵入體的影響。通過(guò)對(duì)巖芯的鑒定和曲線的分析，對(duì)該區(qū)閃長(zhǎng)巖的巖性、物性有一定的認(rèn)識(shí)，這些認(rèn)識(shí)對(duì)鄰孔的解釋工作有一定的指導(dǎo)意義。

圖2 測(cè)井曲線對(duì)比研究火成巖侵入體分布的范圍

隨著勘探工作的進(jìn)展，測(cè)井工作在對(duì)比了大量鉆孔的基礎(chǔ)上，應(yīng)把各個(gè)鉆孔的解釋成果綜合起來(lái)，把有火成巖侵入和沒(méi)有火成巖侵入的鉆孔分別投繪在平面圖上，便可進(jìn)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(qū)一個(gè)剖面的曲線對(duì)比圖。該勘探區(qū)5-2煤層沉積較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，下距4-1煤層30～40m。但在勘探區(qū)的西北側(cè)，5-2煤層上覆河床相砂巖發(fā)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(wú)煤層的異常特征，而反映的是中～粗粒砂巖的特征。因此，在對(duì)比大量鉆孔資料的基礎(chǔ)上，把有煤層和沒(méi)有煤層的鉆孔分別投繪在平面圖，便可綜合研究沖刷區(qū)的范圍。

圖3 測(cè)井曲線對(duì)比研究煤層被沖刷的范圍

3 結(jié)語(yǔ)

事實(shí)證明，在缺乏以往地質(zhì)資料的情況下，可以依靠現(xiàn)有測(cè)井資料有力的指導(dǎo)鉆探生產(chǎn)，能保證野外生產(chǎn)順利進(jìn)行。測(cè)井曲線對(duì)比具有資料及時(shí)、應(yīng)用方便、表現(xiàn)直觀等特點(diǎn)。在無(wú)芯或部分取芯孔中，曲線對(duì)比更是研究煤層和地質(zhì)構(gòu)造的必不可少的重要方法。

［1］中國(guó)礦業(yè)學(xué)院.煤田地球物理測(cè)井［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1979.

［2］李寶華.松達(dá)煤田煤巖層的物性特征及測(cè)井曲線對(duì)比［J］.中國(guó)煤炭地質(zhì)，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(cè)井技術(shù)。