测井曲线对比在煤田地质勘探中的应用

薛念周

（安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽宿州 234000）

测井曲线对比在煤田地质勘探中的应用

薛念周

（安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽宿州 234000）

在煤田地质勘探中，利用测井曲线进行地层对比是综合解释的重要方法之一，也是测井资料地质解释的基本工作之一。测井物性特征对比法是煤层对比的主要方法。在构造复杂、煤层不稳定、标志层不明显、无岩芯钻进或岩芯采取率低的情况下，测井物性特征对比法的作用更为突出。测井曲线对比更是研究煤层和地质构造的必不可少的重要方法。

煤田地质勘探；测井曲线对比；物性特征；标志层

1 测井曲线对比概况

通过对单个钻孔进行测井解释，能够清楚地划分出地层各岩层的纵向排列顺序，确定煤层、含水层及其他有益矿产的深度、厚度。但是，这只能确定单个钻孔的地下地层情况，要了解一个勘探区的地下地层状况，就必须对该勘探区所有钻孔的测井资料进行测井曲线对比，进行测井综合解释。测井曲线对比法是测井综合解释中最重要的方法［1］。要进行测井曲线对比，首先就要确定该勘探区的标志层。在地质上来说，一个地区的标志层具有稳定性、连续性及易分辨的特性。其可以是单独的岩层、煤层，也可以是具有一定特征的岩相组合。标志层确定的好坏对测井综合解释成果具有直接影响。

同一个勘探区的沉积环境具有相对稳定性，在地层岩性组合上具有一定的相似性。而同一岩层具有相同的物性特征，在测井曲线上表现为具有相似的曲线形态；相同的岩性组合和煤层结构在测井曲线上也具有相似的曲线形态［2］。这就是测井综合解释和测井曲线对比的理论依据。

在同一勘探区中，利用各钻孔测井曲线在不同岩层上的曲线形态，如测井曲线异常幅度、幅宽，曲线异常形态，曲线异常组合特征，曲线的特殊异常。利用这些就可以对岩煤层进行横向对比，归纳总结它们的物性特征变化规律，进而达到探明煤层的赋存规律和地质构造的目的。

大量实践证明，测井曲线对比法是煤层对比的最有效方法。特别是在构造复杂、无岩芯钻进或岩芯采取率低的情况下，测井曲线对比法的作用更加明显。特别是把测井资料文件转换成CAD文件以后，应用CAD强大的图形编辑、缩放功能，更容易观察曲线的全貌特征。使用起测井曲线对比法来也更加直观、简捷、明了、快速与准确。

2 实例

2.1 确定层位

煤系地层中的煤层，往往不止一层，如果测井只能判断煤层，区分岩性，而不能确定层位，那就无法研究煤层的分布，也无法解决地质构造，更无法计算煤炭储量。因此，确定层位是地质解释中极为重要的问题。寻找曲线标志确定标志层，根据标志层确定层位，进而达到掌握煤层变化规律和摸清地质构造的目的。

铝质泥岩和一灰是确定层位的重要标志层。铝质泥岩因其天然放射性元素含量较高，自然伽玛强度高，自然伽玛曲线呈一突出的高值异常。该特征是淮北煤田确定8煤层的重要标志。太原组第一层灰岩三侧向电阻率曲线幅值很高，自然伽玛、伽玛伽玛曲线幅值低，上部岩层（海相泥岩）三侧向电阻率曲线平直，向上逐渐变高呈缓坡状，具有明显的倒圣诞树型。该特征是确定一灰的重要标志。依据标志层可以确定8煤、10煤、11-1煤和11-2煤。

2.2 确定断层

岩石受地应力作用，会不同程度产生破碎。岩石破碎后，结构疏松，孔隙度增大，渗透性增强，充填了地下水及其他破碎产物，因而出现电阻率和密度相对减小，井径易扩大。与不破碎的岩石相比较，在电阻率和自然电位曲线上幅值降低，伽玛伽玛曲线幅值相对增高。结合钻探取芯和上下层位关系可以确定断层破碎带。这些破碎带是确定断点的重要依据。

图1为应用测井曲线对比解释断层的例子。图中B1孔的剖面含有6煤、7煤、8煤、铝质泥岩、10煤、11煤和一灰，层位齐全，与钻探取芯吻合，可作为曲线对比的标准。B2孔中的铝质泥岩、一灰是对比层位的重要标志层，参照B1孔层位和6煤、11煤的物性特征及上下围岩的岩性组合关系，经钻探取芯对照，铝质泥岩上部有一层破碎带，结合上下层位关系可确定为断层破碎带F1，7煤、8煤断缺。11煤层上部有一层破碎带，结合上下层位关系可确定为断层破碎带F2，10煤断缺。

图1 测井曲线对比确定断层

2.3 研究火成岩侵入体分布的范围

图2为某勘探区一个剖面的曲线对比图。图中C1、 C2孔的剖面含有7煤、8煤，层位齐全，与钻探取芯吻合。但在C3、C4孔的剖面中8煤受火成岩不同程度的侵蚀，这是由于闪长岩侵入体的影响。通过对岩芯的鉴定和曲线的分析，对该区闪长岩的岩性、物性有一定的认识，这些认识对邻孔的解释工作有一定的指导意义。

图2 测井曲线对比研究火成岩侵入体分布的范围

随着勘探工作的进展，测井工作在对比了大量钻孔的基础上，应把各个钻孔的解释成果综合起来，把有火成岩侵入和没有火成岩侵入的钻孔分别投绘在平面图上，便可进一步综合研究火成岩侵入体在平面上的分布范围。

2.4 研究煤层被冲刷的范围

图3为某勘探区一个剖面的曲线对比图。该勘探区5-2煤层沉积较稳定，结构简单，下距4-1煤层30～40m。但在勘探区的西北侧，5-2煤层上覆河床相砂岩发育，煤层全部被冲刷掉。图中D1、D2、D3钻孔在曲线上都有明显的煤层反映，而相邻的D4和D5孔，在4-1煤层以上30～40m的层段上，曲线则无煤层的异常特征，而反映的是中～粗粒砂岩的特征。因此，在对比大量钻孔资料的基础上，把有煤层和没有煤层的钻孔分别投绘在平面图，便可综合研究冲刷区的范围。

图3 测井曲线对比研究煤层被冲刷的范围

3 结语

事实证明，在缺乏以往地质资料的情况下，可以依靠现有测井资料有力的指导钻探生产，能保证野外生产顺利进行。测井曲线对比具有资料及时、应用方便、表现直观等特点。在无芯或部分取芯孔中，曲线对比更是研究煤层和地质构造的必不可少的重要方法。

［1］中国矿业学院.煤田地球物理测井［M］.北京：煤炭工业出版社，1979.

［2］李宝华.松达煤田煤岩层的物性特征及测井曲线对比［J］.中国煤炭地质，2009（1）：62-64.

Application of Logging Curve Correlation in Coalfield Geological Exploration

Xue Nianzhou
（The Third Exploration Team of Coal Geology Bureau of Anhui Province，Suzhou Anhui 234000）

In the coalfield geological exploration,the use of logging curves for stratigraphic correlation is one of the important methods of comprehensive interpretation,also is one of the basic work of geological interpretation of log⁃ging data.Logging characteristics of the contrast method is the main method of coal seam contrast.In the case of com⁃plicated structure,unstable coal seam,no obvious mark layer,no core drilling or low core,the logging characteristics of the contrast method is more prominent.Logging curve correlation is an important method to study coal seam and geological structure.

coalfield geological exploration；logging curve correlation；physical properties；logo layer

P631.81；P618.11

A

1003-5168（2016）12-0112-02

2016-11-10

薛念周（1983-），男，硕士，工程师，研究方向：煤田测井技术。