沁水煤田古縣區塊測井曲線特征及綜合應用

王蔚

摘要：統計了沁水煤田古縣區塊的煤層、巖層測井物性參數，研究分析了視電阻率、自然伽馬、人工伽馬、聲波時差等測井曲線的物性特征及地層劃分和煤、巖層的對比工作，取得了較好的效果。

關鍵詞：煤層;地層劃分;標志層;煤層對比

中圖分類號：P631.81

文獻標識碼：A

DOI：10.15913/j .cnki.kj ycx.2019. 11.068

1 勘查區煤層、巖層的物性特征

煤層在測井曲線上的反映以低密度、低自然伽馬、中～高電阻率、高聲波時差為主要特征。夾矸主要以長源距散射伽馬（ GGL）曲線為定性依據，原則是以長源距散射伽馬曲線中夾矸幅值小于等于煤層幅值的1/2時解釋為夾矸，但對小于1.31 m的較薄煤層，其夾矸反映幅值確定為煤層幅值的1/3以上。

巖層中石灰巖為特高電阻率、高密度、低自然伽馬、低聲波時差反映;砂巖一般為中～高電阻率、較高密度、較低自然伽馬反映，隨粒度的不同而變化明顯，粒度增大，電阻率增大、密度增大、自然伽馬減小、聲波時差減小，粒度減小則反之;泥巖為低電阻率、較低密度、高自然伽馬反映;粉砂巖及砂質泥巖介于砂巖與泥巖之間;鋁土質泥巖自然伽馬表現為特高自然伽馬異常;第四系黃土層為低電阻率、低密度、低自然伽馬反映。

2 煤層頂面（11號煤頂或上覆泥巖頂）

煤層的形成一般發生在盆地演化某一階段的后期，泥炭堆積的終結表明這一演化階段的結束，所以，以往人們習慣于把煤層頂層面作為一個沉積旋回的頂界面進行層序的劃分與對比。

測井標志：11號煤上下均為明顯的突變接觸關系，煤具有低伽馬、高電阻率、低密度、高聲波時差的測井響應特征，在區塊易于識別，測井形狀為高幅鐘形或漏斗形，如果含有夾矸，可見指形尖峰，煤層上下均為低幅。

3 海泛面或者洪泛面

主要包括畔溝灰巖、K2灰巖、K3灰巖、K4灰巖以及Ks灰巖。

3.1 畔溝灰巖

測井標志：如果該標志層在井中以灰巖存在，則厚層測井形狀為高幅齒化箱形，薄層測井形狀為高幅指形;如果該標志層在井中以泥灰巖存在，則薄層自然伽馬、電阻率為高幅指形;如果該標志層在井中相變為砂質泥巖，則測井標志不明顯。

3.2 K3、K4灰巖

測井標志：該標志層上下均為明顯的突變接觸關系，如果為灰巖，測井響應為低伽馬、高電阻率，測井形狀為高幅齒化箱形/漏斗形;如果為砂巖，則測井響應為低伽馬，電阻率異常不明顯，測井形狀為高幅齒化鐘形。

3.3 K5灰巖

測井標志：界面上下為明顯的突變接觸關系，如果為灰巖，該標志層對應的測井形狀是中高幅指形;如果為泥灰巖，該標志層對應的測井形狀是中低幅指形;如果為菱鐵質泥巖，則標志層對應的測井形狀是中高幅菱形。

4 河道侵蝕面

古縣區塊山西組古沉積環境為河流三角洲相，在河流三角洲沉積體系中，四級層序界面以河道侵蝕面為界，該區塊四級層序界面除以北岔溝砂巖K7、駱駝脖子砂巖K8外，還以山西組主采煤層2號煤上覆的砂巖底面為界面。

測井標志：界面以上的砂巖段，根據砂巖粒度大小的變化，其幅度也相應地發生變化，一般為大段低幅偶見中高幅（中低幅）齒化箱形/鐘形，也可通過界面之下有明顯響應特征的煤層來輔助識別。

太原組含石灰巖2-3層，其中K4在區塊發育不穩定，K2、K3全區發育穩定。K2、K3分別為9+10、8號煤的直接頂板，是對比上述煤層的主要標志。另外，其他灰巖可以作為煤層對比的輔助標志。

山西組地層內的標志層穩定性差，且巖性特征不明顯，因此在對比中只能作為一般性標志。山西組各煤層間距較穩定，自身組合特征明顯，這些都可作為煤層對比的標志。

5 勘查區煤層對比

區內主要含煤地層為二疊系下統山西組（ Pis）和石炭系上統太原組（ C3t），地層總厚146.95 m，共含煤22層，煤層總厚17.00 m，綜合含煤系數為11.57%。

山西組（P1s）：地層總厚平均50.40m，含煤9層，編號自上而下為1上1、1下、2上、2、2下、3上、3、3下;煤層總厚5.95 m，含煤系數11.81%。其中全區穩定大部可采煤層2層，編號為2、3號。 太原組（C3t）：地層平均厚度96.55m，含煤13層，編號自上而下為4、4下、5上、5、6上、6、6下、7、7下、8、9、10、11;煤層總厚平均11.05 m，含煤系數為11.44%。9+10號煤層為全區穩定可采煤層，在區塊中部、北部9+10分叉為9、10號，9號煤層發育，10號煤層多為不可采煤層;在區塊東南及西南部9、10號煤層多合并為一層;11號煤層為本區穩定的大部可采煤層。主要煤層及標志層特征見表1.

6 結論

本次研究全部使用數字測井儀測井，測井資料準確可靠。原始資料經計算機處理，得出一系列定量分析的成果，了解了本區鋁土礦、鐵礦及煤層中的微量及放射性元素鍺、鎵、釩、鈾、釷等伴生礦產，本區不具備伴生礦產開發價值。

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