淺析煤田地質電測井物探的幾種方法

王 杰

吉林省煤田地質局一〇二勘探隊 吉林 梅河口 135000

前言

為進一步提升煤炭開采質效，增強煤炭生產效率，節約成本投入。煤炭企業投入大量資源，組織人員進行勘探工作，實現煤炭儲量以及分布等參數的科學獲取，文章以測井為切入點，采取多種技術手段，對鉆孔進行物探處理，實現數據的采集與處理，為煤炭開采提供必要的數據支持。

1.視電阻率法的應用

作為一種常用的煤田地質電測井物探方法，視電阻率通過對巖石以及礦石導電性能的分析評估，對地下巖石的分布情況以及地表形態進行明確，視電阻率法主要應用于井內巖層厚度、巖層類別、分布深度以及下滲率的基本數據的采集。在視電阻率法應用的過程中，技術人員可以在相關數學模型內，進行電阻計算，確保視電阻率方法的實用性。其基本計算公式為ps=KΔUMN/I，其中K表示系數，I表示電流，ΔUMN表示電位差，在這以模型下，視電阻率法能得到各個電測井內各個巖石層的深度以及分布情況。根據數據結果，工作人員繪制視電阻曲線，煤炭開采環節，技術人員可以通過視電阻曲線的相關數據，直接獲取煤層界限以及煤層厚度，為相關開采工作的開展，提供必要的技術支持。在視電阻率曲線內，工作人員可以通過分析視電阻曲線的突變點，進行煤層厚度的確定，從過往情況來看，視電阻梯度電極實現了對煤層厚度的確定，以視電阻曲線為框架，結合其他測井曲線，工作人員對煤田勘探區域內小型地質構造結構進行了準確定位，掌握地質剖面以及含水層相關信息，為后續相關煤炭開采以及運輸工作的開展提供了必要的數據支持。

視電阻率法的技術優勢較為明顯，技術實用性較強，成本較低，有效解決地質問題，因此在煤田地質電測井物探中得到了大量使用。在實際使用的過程中，視電阻率法必須結合煤田地質測井的其它參數進行解釋，如果單純依靠視電阻率曲線，是無法準確定性劃分煤層，掌握煤層厚度、分布等情況，大大降低煤田地質勘探工作的質效。

2.電流法的應用

電流法又被稱為電極測井法，其技術原理在于，煤田地質電測井的鉆孔內放置電極，電極借助鉆孔進入到不同介質的煤層以及巖層之中，在這一過程中，由于電阻的變化，使得電流大小不斷發生改變，從而在整個勘探區域形成電位差，技術人員可以根據電位差的具體情況，進行相應數據的獲取，推動物探工作的順利進行。具體來看，當電測井內巖層電阻較高時，巖層內電流降低，電位差變小，在電測井內巖層電阻較小的情況下，巖層內電流提高，電位差增加，基于這種電流以及電位差的實際，工作人員可以繪制出巖層電流強度變化曲線，較為清晰地完成煤田地質解釋，確保物探工作的順利進行，進而為后續相關煤炭開發工作的開展提供技術支持。

3.接地電阻梯度法的應用

接地電阻梯度法在實際應用的過程中，技術人員應當在科學性原則以及實用性的引導下，結合接地電阻梯度法的技術原理，理順技術應用流程，明確接地電阻梯度法應用標準，確保其在煤田地質電測井物探環節的中合理高效使用。在這一思路的指導下，技術人員應當做好相應的技術準備活動，結合煤田地質電測井的實際情況，制定系統完備的探測方案。在電測井內煤層以及巖層的分界位置，采取相應的技術手段，進行數據收集與分析。從接地電阻梯度曲線中，可以較為直觀地發現煤層、巖層的分界位置，會出現較為明顯的變化，這種變化，對于煤田電測井內煤層以及巖石層的劃分，提供了數據支持。

4.自然電位法的應用

自然電位法主要應用煤田地質電測井物探定性評估方面，在相關技術手段的支持下，實現煤層以及巖石層的科學劃分，尤其滿足無煙煤以及黃鐵礦等礦產資源的分析。電位是電能的強度因素，它的單位是伏特（簡稱伏，用V表示,是voltage的縮寫）。設空間中有兩個位置1和2，其電位分別為φ1和φ2，則位置1對于位置2的電位差△φ=φ2-φ1；相應，其電位降E=φ1-φ2。后者在電化學中用得較多，稱作電勢，在工業或日常生活中也常稱作電壓（voltage）。與其他煤田地質電測井物探方法有所不同，自然電位法主要應用滲透性巖層的勘探工作。煤田鉆井內水分含量較大，其地層中水體濃度遠遠超過泥漿水體濃度，在這種情況下，地層中水體含有大量的正電粒子，泥漿中含有大量的負電粒子。正電粒子、負電離子相互作用，富集在某一區域，形成擴散電位。在這種情況下，在煤田地質電測井物探的過程中，技術人員可以采取自然電位法，對正粒子、負粒子富集區域進行確定，以此來完成煤層厚度以及位置的確定工作。在實際的操作環節，工作人員結合過往工作的經驗，結合煤田地質電測井物探工作的實際，制定系統完備的技術方案，以確保物探工作的順利開展，推動煤炭地質勘探工作的有序進行。在實際處理環節，技術人員應當明確，在煤田區域內，滲透性較強的地層中，泥漿與地層充分接觸，在這種情況下，煤田地質電測井電極呈現負極，地層表面為正極；在滲透性較差的地層中，泥漿與地層接觸不充分，測量保護電極之前，應該首先確認電極是在沒有施加任何陰極保護措施的狀態中，如果要測量的電極已經實施過一定量的陰極保護措施的就應該選擇在完全斷電24小時以后的情況中進行。接下來應該根據陰極保護設計進行測量接線，將電壓表接地極連接在參比電極上，將電壓表的正極與被保護電極連接。數字電壓表讀數為負值。最后將電壓表調制2V的量程上讀取數據，做好接地電位值及極性記錄，注明該電位值的名稱、參比電極。使得電極變化較為明顯，導致煤田地質電測井電極呈現正極，地層表面為負極，根據這種實際，技術人員需要采取針對性的技術手段，有效開展物探工作。

結語

電測井作為地質勘探機制的重要組成部分，對于煤炭資源開發有著極大的效益。文章全面梳理分析電阻率法、電流法等物探方法，明確現階段電測井物探法的特點，理順物探基本流程，增強煤炭勘探的質效。