河東煤田保德區塊測井曲線特征及綜合應用

張星星

摘 要：簡單統計了河東煤田保德區塊的煤巖層測井物性參數，研究、分析了自然伽瑪、視密度、電阻率、聲波時差等測井曲線的特征，并完成了該區的地層劃分和煤巖層對比等工作，取得了較好的效果。

關鍵詞：測井曲線；物性特征；地層劃分；煤巖層

中圖分類號：P631.8 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.091

保德區塊位于河東煤田北部，共有10個鉆孔，它們全部都進行了地球物理測井工作。在測量過程中，實測8 515 m，占鉆探總進尺的99.4%，其中，甲級孔率100%.另外，供解釋、評級的煤層有116層次，其中，可采煤層66層次，不可采煤層50層次，優質層66層次，優質層率為100%.勘查區物性條件比較好，測井曲線特征明顯。

在數字測井工作中，主要使用的是渭南煤礦專用設備廠生產的TYSC-3Q型數字測井儀。按照儀器廠家給定的技術參數和《煤田地球物理測井規范》（DZ 0080—93）的規定，分期、分項目完成了校驗、測試和刻度工作，而且所測數據真實、可靠。

鉆孔測量主要測量的是7個特征值和5個測井參數。5個測井參數分別為電阻率，長、短源距伽瑪，自然伽瑪，自然電位，聲波時差，它們都是常規參數；7個特征值分別為電阻率電位（NR）、自然電位（SP）、三側向電阻率（LL3）、長源距散射伽瑪（GGL）、短源距散射伽瑪（GGS）、自然伽瑪（GR）和聲波時差（CS ）。在測量水文孔時，可以選擇井液電阻率參數，用擴散法鹽化測井，而工程測井則用井徑、井斜和井溫對其進行測量。

1 勘查區煤巖層的物性特征

該區巖層、煤層物性特征明顯，物性差異大，并且有一定的規律。

測井曲線反映出該區的低密度煤層、低自然伽瑪、中-高電阻率、高聲波時差。而夾矸主要以長源距散射伽瑪（GGL）曲線為定性依據，原則是長源距散射伽瑪（GGL）曲線中的夾矸幅值低于或等于煤層幅值1/2.但是，對小于1.31 m的較薄煤層，可將夾矸反映幅值定在煤層幅值的1/3以上。

巖層中的石灰巖特高電阻率、高密度、低自然伽瑪、低聲波時差；砂巖中-高電阻率、高密度、低自然伽瑪，隨著粒度的變化，其巖層特性也有明顯的變化——當粒度增大時，巖層的電阻率增大、密度增大、自然伽瑪減小、聲波時差減小，粒度減小則反之；泥巖低電阻率、較低密度、高自然伽瑪；粉砂巖和砂質泥巖介于砂巖和泥巖之間；鋁質泥巖自然伽瑪表現為特高自然伽瑪異常；鈣質泥巖中高電阻率、高自然伽瑪異常；菱鐵質泥巖特高密度異常。另外，第四系黃土層特低電阻率、低密度、低自然伽瑪、特高聲波時差。

2 測井曲線在地層劃分中的作用

2.1 確定劃分地層時代

2.2 煤系地層測井曲線特征

該區主要含煤地層為石炭系上統太原組和二疊系下統山西組。

太原組的測井曲線特征為：砂體普遍發育，測井曲線組合呈倒圣誕樹型和多階結構，反映了沉積環境的交替變更，視電阻率曲線以中-高異常為主，在13號煤層上呈現饅頭狀特高異常。煤層在密度、聲波時差曲線上隨厚度的變化而變化，主要表現為箱型、指型和針葉型低，高異常，在視電阻率曲線上表現為中-高異常，在自然伽瑪曲線上表現為特低-低異常。砂巖在自然伽瑪曲線上多為突變的低異常，而泥質灰巖最顯著的特征是密度曲線特高異常、聲波時差曲線特低異常。

山西組的測井曲線特征為：視電阻率曲線多為中高異常，并且上段低于下段。8號煤層為特高異常，其密度曲線、自然伽瑪曲線呈現大鋸齒狀的箱型，結構較為復雜，而其他煤層在密度、自然伽瑪曲線上則表現為指型和針葉型高異常。一般情況下，砂巖的視電阻率曲線低于煤層。

3 測井曲線在煤層對比中的應用

該區含煤地層沉積穩定，巖性組合和地球物理性質有一定的規律，即標志層、煤層特征明顯。客觀自然條件為煤層對比提供了可靠的依據。

各標志層、煤層對比標志分述如下：

S5砂巖：粒徑由細粒變為粗粒，中粒砂巖居多，視電阻率曲線呈中等幅值異常的駝峰狀，自然伽瑪曲線較低，多數為箱型，并且相關數值由下往上變大。

2號煤層：該煤層位于上下兩套砂巖中，并夾于黑色泥巖中，密度曲線和聲波時差曲線呈針葉狀尖峰，層位極不穩定。

4號煤層：自然伽瑪曲線在底部有一高值異常，密度曲線和聲波時差曲線變化明顯，層位不穩定。

5號煤層：自然伽瑪曲線呈一尖峰狀異常，并且底部為高值異常，密度曲線和聲波時差曲線呈針葉狀尖峰，層位較為穩定。

6號煤層：視電阻率曲線呈光滑的筍形，自然伽瑪曲線、密度曲線、聲波時差曲線上下變化突然，而且自然伽瑪曲線呈現低幅值雙峰，層位穩定。

8號煤層：物性特征明顯，形態突出，視電阻率曲線有較大異常，并且異常值比其上覆煤層高，密度曲線、聲波時差曲線呈大鋸齒狀，遇到夾矸處自然伽瑪曲線、密度曲線和聲波時差曲線都有極高的異常尖峰，層位穩定。

4 結論

勘查區全部采用數字測井技術，測井參數多、記錄質量好，煤層定性、定厚可靠，而且各鉆孔均達到了定性參數不少于4種、定厚參數不少于3種的要求。測井資料均按照行業標準《煤田地球物理測井規范》評級、驗收，并且解釋結果可靠，利用它能夠進一步確定各煤層的測井曲線特征。綜合對比了測井曲線后，結合地質資料分析和研究了相關內容，進一步提高了對比的可信度和資料的可靠性。至此，測井也成為了地質勘探工作中一種非常重要的輔助手段。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕