煤田測井中自然伽馬曲線的應用效果分析

王志剛

摘? 要：當前科學技術水平的不斷提高，數字測井技術也得到不斷進步，自然伽馬曲線具有的方便、連續、靈敏等特點，使其在科學鉆探領域得到了廣泛應用，且取得良好的應用效果。在時代迅速發展的大環境下，人們對煤田測井工作質量提出了更高的要求，為了提高自然伽馬曲線的應用效果，該文首先闡述了自然伽馬測井的概念以及自然伽馬測井曲線的影響因素，之后分析了煤田測井中自然伽馬曲線的應用。

關鍵詞：煤田測井;自然伽馬曲線;鉆探

中圖分類號：P631? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

自然伽馬測井法最突出的特點在于操作簡單，該技術是指在測量之前對鉆孔地質剖面巖層自然放射性強度進行詳細記錄，從而為煤田測井工作提供可靠數據。在當前數字測井技術不斷進步的今天，提高自然伽馬測井法在煤田測井中的應用效果是人們關注的主要課題，因此，針對自然伽馬曲線的概念及其應用有重要實踐意義。

1 自然伽馬測井概述

法國斯倫貝謝公司是測井技術的起源地，我國石油產業是應用測井技術的核心產業，科學技術水平的不斷提高，使測井技術也經歷了幾個階段的發展，包括模擬測井技術、數字測井技術、數控測井技術、成像測井技術等。在實際中，可將放射性探測應用于煤田中的巖石探測，主要是由于巖石中存在一些天然放射性物質，自然伽馬測井是實施伽馬射線探測巖石總自然伽馬射線強度，進而研究剖面底層性質。巖性的變化會改變巖石中放射性強度，首先，在一般情況下，與巖漿巖、變質巖相比，沉積巖自然伽馬放射性更低。巖漿巖與變質巖中含有云母、長石等放射性物質，使其有著較大的放射性強度;而沉積巖中沒有放射性物質，巖石吸附的放射性物質的強度就是其自然伽馬放射性。其次，巖石泥質含量的逐漸增加會提高沉積巖自然放射性，按照從低到高的順序包括4種，分別為砂巖、泥質砂巖、砂質泥巖、泥巖，但除了含有放射性物質的巖石。

2 自然伽馬測井曲線的影響因素

自然伽馬測井曲線的影響因素較多，其中包括井的因素、地層厚度因素等，其中井的影響因素是由于井內鉆井液的放射性強弱在一定程度上會影響其數值，巖層的數值會受到井徑的影響而發生變化;同時曲線的數值會受到套管、管外水泥環的吸收能力的影響，因此，在實際應用過程中，校正曲線十分有必要。地層厚度的影響因素體現在地層較薄的情況下，會降低自然伽馬測井曲線值，工作人員在實際中應考慮到這一因素。

3 煤田測井中自然伽馬曲線的應用

在煤田測井中應用自然伽馬曲線主要從5個方面出發，一是巖性劃分，二是煤層及其結構的解釋，三是比較煤巖層，四是沉積相的主要特點的解釋，五是地質年代的劃分，該文在分析自然伽馬曲線在煤田測井中的應用時，就是將這5個方面作為出發點，以此為煤田測井作業提供可靠的依據奠定基礎。

3.1 巖性劃分

巖石粒度大小、沉積速度、沉積環境與沉積巖自然放射性強度有著密切聯系，在沉積環境與放射性物質來源相同的情況下，沉積物粒度越細，其表面越大，巖粒吸附的放射性物質越多;沉積時間較長的情況下，那么可以為放射性物質提供的時間就越長。

3.2 煤層及其結構的解釋

傳統采用人工伽馬曲線進行煤田測井時，在煤田與巖層電性差異不顯著的情況下，或者出現煤層坍塌而導致擴大井徑，將無法準確地解釋煤層及其結構。而將自然伽馬曲線應用于 煤田測井，能夠避免外界干擾因素帶來的不利影響，其能夠直觀、形象的展現巖性物性的變化，從而準確的解釋煤層及其結構。

3.3 煤巖層的比較

為了能夠深入的分析與研究煤田地質的地下結構，比較每一個鉆孔測井曲線十分有必要，其目的是為了對沉積關系、巖相變化與巖性變化、巖層厚度變化等內容進行明確;勘探區通過比較各個鉆孔測井曲線，能夠全面了解煤田地質的地下地質構造，同時能夠掌握煤層及其結構，通過對煤層分布、厚度、結構、煤質變化等全面探查，從而為更好地進行煤層劃分奠定基礎，由此可見，將自然伽馬曲線應用于煤巖層比較中有重要的實踐意義。在確定煤層沉積地質年代過程中，可通過自然伽馬曲線的形態準確評估得以實現，且自然伽馬曲線的應用還能為煤田開發與利用提供有效依據。

3.4 解釋沉積相的主要特征

3.4.1 幅度

自然伽馬曲線形態最突出的特征就是幅度，其能夠全面體現沉積特征變化情況，其中包括沉積體的粒度、泥質含量、分選性等。一般情況下，高能環境的產物為粗粒沉積，其具有的自然伽馬值相對較低;低能環境的產物為細粒沉積物，其自然伽馬值較高。為了保證煤田測井工作的順利完成，全面了解環境能量變化是關鍵，因此，相關人員需要通過對自然伽馬曲線幅度的變化情況進行深入分析。

3.4.2 形狀

通過對沉積過程中的物源供應和水動力條件等沉積特征，可以了解自然伽馬測井曲線形狀。

3.4.3 接觸關系

漸變型、突變型是單層砂石頂、底部測井曲線形態的2種類型，其主要體現3個部分，分別為砂巖沉積初期、末期物源、水動力條件。

3.4.4 次級形態

初級形態包括4個方面，一是鋸齒個數，水動力對沉積物改造時的水動力作用強度、時間、直接關系到自然伽馬測井曲線光滑程度;如果曲線鋸齒較多，那么說明水動力改造時有著較弱的作用強度以及較短的時間。二是齒縫、齒谷數據大小，自然伽馬測井曲線光滑程度與齒縫、齒谷數據大小有著密切聯系。三是包絡線形態：海進、海退的速度可以通過包絡線形態體現出來。四是齒中線形態，其能夠體現沉積能量變化情況。

3.5 劃分地質年代

在判定巖層形成年代過程中應用自然伽馬曲線具有重要意義，其通過分化其他地質巖性，通過了解地質年代自然伽馬曲線基線，明確的劃分巖層地質年代，以此為煤田測井工作的順利開展提供有效依據;地質年代發生變化，自然伽馬曲線基線也會隨之發生改變。

4 自然伽馬曲線確定地層原理

在劃分地層時代過程中應用自然伽馬曲線過程中，為了能夠選擇反映不同地質時代特征測井參數，應對各個地質時代巖石的共性與差異進行研究。自然界各種巖石含有一定量的放射性元素是其共性所在，其中包括鈾、釷等元素，當這些放射性元素被侵蝕時，其中易溶解的放射性元素就以溶液形式被運移到物理化學條件適當地點，與其他物質一同沉積;對于一些溶解難度較大的放射性元素就會留在原地，或者與其他物質進行機械搬運而有選擇的沉積。不同之處主要是不同地質年代沉積環境，巖層中放射性物質的含量也具有一定變化，當巖層生成于不同的沉積環境、沉積條件下，那么存在差異性的放射性元素含量。自然伽馬測井法是通過對巖層的自然伽馬射線強度進行測量，從而更深入的了解巖層，不同幅值、形態能反映不同年代的地層自然伽馬。

5 結語

在當前數字技術迅速發展的環境下，煤田測井工作中開始應用一些新的技術，自然伽馬曲線具有的較多優勢在煤田測井中發揮重要作用，通過利用該技術能更好地進行巖性劃分、煤層及其結構的解釋、比較煤巖層、沉積相的主要特點的解釋、地質年代的劃分，其能為煤田測井工作的開展提供真實、有效的依據，有助于提高煤田測井工作效率。該文首先概述了自然伽馬測井，之后對自然伽馬曲線在煤田測井中的應用效果進行分析，以此為相關行業的工作人員提供一些參考，更好地推動我國煤田開發與利用。

參考文獻

[1]陳中山.自然伽馬曲線在地層劃分、煤層對比中的應用[J].中國煤炭地質，2016，28（6）：78-82.

[2]張杰偉，王力.利用自然伽馬曲線確定煤層黏土礦物含量[J].中國煤層氣，2016（2）：37-39.

[3]孟召平，朱紹軍，賈立龍，等.煤工業分析指標與測井參數的相關性及其模型[J].煤田地質與勘探，2011（2）：1-6.