李慶林(中國海洋大學,山東 青島 266100)
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煤田地質勘探中測井技術應用中存在的問題及解決措施
李慶林
(中國海洋大學,山東 青島 266100)
摘 要:測井技術是煤田地質勘探中運用的主要技術,測井技術的優劣與煤層的開采質量、礦區的開采率有直接關系。近年來,隨著科學技術的不斷發展,測井技術也在不斷升級和更新,煤層劃分和數據的精確得益于測井技術的改革。測井技術在煤田地質勘探中發揮重要作用,但在實際應用過程中受到多種因素和數據的影響,主要有煤層質量、巖層、強度分析以及斷點判斷等,因此還存在一定的問題。煤炭是我國不可缺少的礦產資源,其開采和使用對我國工業以及社會的發展有重要的現實意義。對于測井技術在應用中存在的問題,要及時的解決,從而提高煤炭的開采數量和質量,實現資源的有效利用。
關鍵詞:煤田;地質勘探;測井技術;解決措施
煤田地質勘探中測井技術的作用原理是借助煤與巖層的地質差異,采取科學的技術方法,通過測定其中的物理參數間接獲取地層信息。煤田地質勘探中測井技術的應用是一項復雜的工程,要順利應用測井技術,需要借助含煤地層中的地球物理特性,并選取相關的測量參數,通過多種參數、測量方法對煤層資料進行綜合分析,才能保證測井技術的順利實施。近年來測井技術在不斷的發展和變革,它主要是利用煤與巖層在放射性、密度、聲特性以及導電性等方面的差異,采用適合的方法進行測井。測井技術在煤田地質勘探中發揮重要作用,但是在實施過程中也存在諸多問題,及時解決這些問題,可以使煤田測井技術更為快捷、有效,增加煤炭開采率。
(1)對煤層的深度和厚度進行測定。古地理沉積環境是煤的形成的基礎,與其發育有直接關系。古地理沉積環境決定含煤巖系的變化規律、巖相類型以及巖性,煤層發育與富集的位置也與其有密切聯系[1]。煤層劃分的主要依據是測井曲線。通常情況下,高、短分辨密度測井源距分別控制在220mm、120mm,其邊界分辨率分別為120mm、55mm。
(2)對煤田礦井的斷層位置進行判定。在實際測量過程中,將完整、系統測量曲線的整體性作為對照依據,與其它鉆孔的測井曲線作比較。在測量過程中,如果測井曲線出現重復和缺失,則能確定煤田礦井中存在重復和缺失的現象,這是判斷斷層位置與性質的方法。
(3)對煤質巖性與變質程度進行測定。借助專用軟件對采集到的相關數據進行分析和處理,主要是對數據的中子、密度以及聲波進行處理,重點分析巖石部分定量和煤質指標。煤的變質程度隨著火成巖的侵入而增高,因此測井曲線也會隨之發生變化,伽瑪曲線隨著煤變質程度的加深而減小,中子曲線與電阻率曲線也在逐漸下降。通過密度與電阻率的交繪圖可以判斷煤層的變質程度,密度與中子的交繪圖也有相同的作用[2]。
(1)測井技術發展水平低。1951年,我國煤炭測井技術開始發展,在發展初期只能測量自然電位和電阻率,在不能確定煤層和頂底板巖層電性差異的情況下,測井技術對煤層和巖層不能進行準確劃分,因此整體效果不明顯。現在我國的煤炭測井技術已經有了一定的發展,但是由于起步晚,整體的技術發展水平較低。國內開發出來的測井儀器精確性不高,與國外先進的技術水平存在很大差距。
(2)儀器落后,設備更新慢。小直徑脈沖中子儀是我國自主開發的儀器,但是它的功能少且適用范圍較小;碳氧比等儀器的精密度不高,很多技術沒有自主知識產權,例如中子發生器,這對我國測井技術的創新產生不利影響。目前我國的高分辨陣列感應電阻率技術還不成熟,對微掃聲電成像儀的研究水平較低,無論是儀器的精密度還是分辨率,與國外的先進儀器都存在相當的差距。我國沒有系統研究過套管井地層電阻率、密度儀以及測試器,不利于先進設備的使用和更新,因此我國仍然是以傳統的測井技術為主[3]。
(3)人為因素。在實際的煤田地質勘探中,人為因素是不可忽視的重要因素。工作人員沒有認真收集地理信息資料,對收集來的數據資料沒有進行系統的分析和處理,導致數據出現錯誤,影響測井技術的應用和實施。工作人員素質不高,專業技術水平不夠,不能很好的使用測井技術。
(1)對測井技術進行更新和發展。技術的更新和發展是煤田測井有效實施的重要保障。豐富的參數方法對巖層特性、巖石強度以及煤炭性質的測定有重要意義,因此可以在原有基礎上開發數字測井技術,國外通常使用這種技術保障采集數據的精確性。數字測井技術的應用離不開豐富的測井方法,因此必須將煤層的劃分、巖石強度、巖層特性以及煤炭性質進行深入了解,在此基礎上研究新的測井技術和儀器。(2)加強對工作人員的素質和技能培養。煤炭勘探人員的工作態度直接影響著煤炭的開采率和質量。應定期組織工作人員進行培訓和學習,對工作內容和范圍進行明確的劃分,最大限度的提高工作效率,減少認為失誤因素的幾率。在實際的勘探過程中,實施工作責任制具有關鍵性意義,工作人員只有明確自己的職責范圍,才能真正做到盡職盡責。同時對工作人員也要加強職業道德建設,培養他們的奉獻精神,提高他們的責任意識。工作人員對測井技術的更新和改革也要重點關注,不斷學習新的技術,充實自己的同時,也有利于我國煤炭的開發,促進工業的發展[4]。(3)提升測井評價的目標。提升測井評價目標是以評價和識別油氣儲藏層為核心,要充分了解油氣儲藏的地質特征,整體對其進行評價。因此要在了解復雜地質特征的基礎上分析我國相應的地質特征,做好油氣勘探評價工作,不斷提高成像測井技術。對地質構造和地應力的測井技術進行規范,完善評價模式,提高我國發現油氣儲藏的狀態、特點等能力。
煤炭作為我國豐富的礦產資源,它的開發和使用對我國經濟的發展具有重要作用,因此我國要不斷的完善測井技術,保障煤炭開采的質量和開采率,不斷滿足社會發展需要。
參考文獻:
[1]王春輝.數字測井技術在煤田地質勘探中的應用研究[J].中國石油和化工標準與質量,2012(02):168.
[2]劉以旺,周在超.我國煤田地質勘探中使用測井技術的問題和解決途徑[J].科技創業家,2012(19):102.
[3]岳洋.煤田地質勘探中地球物理測井的主要應用[J].民營科技,2016(01):74.
[4]蒿創奇,單京豪.數字化測井技術在煤礦地質勘探中的應用研究[J].科技傳播,2013(06):165+168.
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.094