河东煤田保德区块测井曲线特征及综合应用

张星星

摘 要：简单统计了河东煤田保德区块的煤岩层测井物性参数，研究、分析了自然伽玛、视密度、电阻率、声波时差等测井曲线的特征，并完成了该区的地层划分和煤岩层对比等工作，取得了较好的效果。

关键词：测井曲线；物性特征；地层划分；煤岩层

中图分类号：P631.8 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.091

保德区块位于河东煤田北部，共有10个钻孔，它们全部都进行了地球物理测井工作。在测量过程中，实测8 515 m，占钻探总进尺的99.4%，其中，甲级孔率100%.另外，供解释、评级的煤层有116层次，其中，可采煤层66层次，不可采煤层50层次，优质层66层次，优质层率为100%.勘查区物性条件比较好，测井曲线特征明显。

在数字测井工作中，主要使用的是渭南煤矿专用设备厂生产的TYSC-3Q型数字测井仪。按照仪器厂家给定的技术参数和《煤田地球物理测井规范》（DZ 0080—93）的规定，分期、分项目完成了校验、测试和刻度工作，而且所测数据真实、可靠。

钻孔测量主要测量的是7个特征值和5个测井参数。5个测井参数分别为电阻率，长、短源距伽玛，自然伽玛，自然电位，声波时差，它们都是常规参数；7个特征值分别为电阻率电位（NR）、自然电位（SP）、三侧向电阻率（LL3）、长源距散射伽玛（GGL）、短源距散射伽玛（GGS）、自然伽玛（GR）和声波时差（CS ）。在测量水文孔时，可以选择井液电阻率参数，用扩散法盐化测井，而工程测井则用井径、井斜和井温对其进行测量。

1 勘查区煤岩层的物性特征

该区岩层、煤层物性特征明显，物性差异大，并且有一定的规律。

测井曲线反映出该区的低密度煤层、低自然伽玛、中-高电阻率、高声波时差。而夹矸主要以长源距散射伽玛（GGL）曲线为定性依据，原则是长源距散射伽玛（GGL）曲线中的夹矸幅值低于或等于煤层幅值1/2.但是，对小于1.31 m的较薄煤层，可将夹矸反映幅值定在煤层幅值的1/3以上。

岩层中的石灰岩特高电阻率、高密度、低自然伽玛、低声波时差；砂岩中-高电阻率、高密度、低自然伽玛，随着粒度的变化，其岩层特性也有明显的变化——当粒度增大时，岩层的电阻率增大、密度增大、自然伽玛减小、声波时差减小，粒度减小则反之；泥岩低电阻率、较低密度、高自然伽玛；粉砂岩和砂质泥岩介于砂岩和泥岩之间；铝质泥岩自然伽玛表现为特高自然伽玛异常；钙质泥岩中高电阻率、高自然伽玛异常；菱铁质泥岩特高密度异常。另外，第四系黄土层特低电阻率、低密度、低自然伽玛、特高声波时差。

2 测井曲线在地层划分中的作用

2.1 确定划分地层时代

2.2 煤系地层测井曲线特征

该区主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。

太原组的测井曲线特征为：砂体普遍发育，测井曲线组合呈倒圣诞树型和多阶结构，反映了沉积环境的交替变更，视电阻率曲线以中-高异常为主，在13号煤层上呈现馒头状特高异常。煤层在密度、声波时差曲线上随厚度的变化而变化，主要表现为箱型、指型和针叶型低，高异常，在视电阻率曲线上表现为中-高异常，在自然伽玛曲线上表现为特低-低异常。砂岩在自然伽玛曲线上多为突变的低异常，而泥质灰岩最显著的特征是密度曲线特高异常、声波时差曲线特低异常。

山西组的测井曲线特征为：视电阻率曲线多为中高异常，并且上段低于下段。8号煤层为特高异常，其密度曲线、自然伽玛曲线呈现大锯齿状的箱型，结构较为复杂，而其他煤层在密度、自然伽玛曲线上则表现为指型和针叶型高异常。一般情况下，砂岩的视电阻率曲线低于煤层。

3 测井曲线在煤层对比中的应用

该区含煤地层沉积稳定，岩性组合和地球物理性质有一定的规律，即标志层、煤层特征明显。客观自然条件为煤层对比提供了可靠的依据。

各标志层、煤层对比标志分述如下：

S5砂岩：粒径由细粒变为粗粒，中粒砂岩居多，视电阻率曲线呈中等幅值异常的驼峰状，自然伽玛曲线较低，多数为箱型，并且相关数值由下往上变大。

2号煤层：该煤层位于上下两套砂岩中，并夹于黑色泥岩中，密度曲线和声波时差曲线呈针叶状尖峰，层位极不稳定。

4号煤层：自然伽玛曲线在底部有一高值异常，密度曲线和声波时差曲线变化明显，层位不稳定。

5号煤层：自然伽玛曲线呈一尖峰状异常，并且底部为高值异常，密度曲线和声波时差曲线呈针叶状尖峰，层位较为稳定。

6号煤层：视电阻率曲线呈光滑的笋形，自然伽玛曲线、密度曲线、声波时差曲线上下变化突然，而且自然伽玛曲线呈现低幅值双峰，层位稳定。

8号煤层：物性特征明显，形态突出，视电阻率曲线有较大异常，并且异常值比其上覆煤层高，密度曲线、声波时差曲线呈大锯齿状，遇到夹矸处自然伽玛曲线、密度曲线和声波时差曲线都有极高的异常尖峰，层位稳定。

4 结论

勘查区全部采用数字测井技术，测井参数多、记录质量好，煤层定性、定厚可靠，而且各钻孔均达到了定性参数不少于4种、定厚参数不少于3种的要求。测井资料均按照行业标准《煤田地球物理测井规范》评级、验收，并且解释结果可靠，利用它能够进一步确定各煤层的测井曲线特征。综合对比了测井曲线后，结合地质资料分析和研究了相关内容，进一步提高了对比的可信度和资料的可靠性。至此，测井也成为了地质勘探工作中一种非常重要的辅助手段。

参考文献

[1]陈钟惠.鄂尔多斯盆地东缘晚古生代含煤岩系的沉积环境和聚煤规律[M].武汉：中国地质大学出版社，1989.

[2]董守华，张凤威，王连元，等.煤田测井方法和原理[M].徐州：中国矿业大学出版社，2012.

[3]屈晓荣.山西省河东煤田保德县杨家湾勘查区煤炭详查地质报告[R].太原：山西省煤炭地质勘查研究院，2010.

〔编辑：白洁〕