浅谈对测井曲线中似煤异常层的判断和认识

发表时间:2020/12/11   来源:《科学与技术》2020年第22期   作者:魏磊 余平
[导读] 为了更好的分析煤田测井中的煤岩层解释,结合多年的测井解释经验并利用测井曲线研究煤、岩层的多种物性,准确确定似煤异常层的岩性,

        魏磊   余平
        新疆煤田地质局一六一队煤田地质勘探队

        摘要:为了更好的分析煤田测井中的煤岩层解释,结合多年的测井解释经验并利用测井曲线研究煤、岩层的多种物性,准确确定似煤异常层的岩性,以便为煤田地质勘探提供精确测井岩层解释资料。
关键词:似煤异常;煤层解释;测井曲线
        前言
        测井技术是煤田地质勘查的主要手段之一,是利用煤、岩层的地球物理特性的差异,从测定它们的某些物理参数来间接地获得地层信息,用以确定钻孔各岩层的岩性、深度和厚度。由于同一种岩性的各种物性都有一定的变化范围,而不同岩石又可能在某些物性上差异很小,因此综合研究煤、岩层的多种物性,通过测井曲线中各个岩层的反应特征就能够获得比较可靠的岩性划分、目的层的判定、以及定性和定厚解释等地质资料。
        定性煤层和确定煤层的深度和厚度是煤田测井的常规性任务。目前解决这一任务的主要问题是提高分层的精度。随着煤田测井方法的不断提高和完善,测井仪器设备的不断改进和更新,“软硬”实力都得到了巨大的提升,为以后无芯钻孔或取芯较差钻孔的岩性判断提供较为准确的基础。
        1 岩煤层的定性、定厚原则
        在煤田地球物理测井中,只要选择使用有效的物性参数、测量方法与技术要领,产生的地质效果就是比较好的,对煤、岩层的定性、定厚解释是直观的、快捷的和准确的。
        在岩煤层定性中,测井曲线是以深度为纵坐标、测井响应幅度为横坐标,采用天然伽马(GR)、长源距伽马伽马(GGL)、视电阻率(NR)、以及双收时差(CS)等多种参数曲线,通过对以往测井资料的分析,选用适合勘探区的测井曲线进行岩煤层定性。根据勘探区煤层特有的物性组合特征,特征为煤层在补偿密度CDN曲线和自然伽玛GR曲线上有负异常显示、在三测向电阻率LL3曲线上有正异常显示,呈现出“两低一高”的异常组合特征,以及双收时差(CS)呈高异常,据此即可准确地判定煤层。并根据煤层顶、底界面的物性参数曲线能够准确可靠的确定煤层的深度、厚度及结构夹矸。
        2 似煤异常层的判断和认识
        但在本队实际勘探工作中,对钻孔进行地球物理测井过程中,发现部分钻孔煤岩层的测井曲线异常,通过曲线分析和钻孔岩性对比,能够准确对岩性及煤层进行正确判定。但在钻探采取率偏低的情况下,遇到这种煤岩层异常的情况就要凭测井资料解释人员多年积累的经验进行准确定性。在此我把多年来在解释过程中总结的以下几种煤岩层异常情况与同行们分享,也希望能与同仁们交流,在遇到煤岩层异常情况下能准确判断。


        (1)老地层:在含煤地层下突遇老地层,视电阻率NR变为高值、自然伽马低值反映,跟煤反映一致,尤其是自然伽马基本上回零,只看这两条曲线,完全是煤的反应,没经验的人员解释容易出错,进入老地层一般都是高密度岩层,密度曲线CDN呈高值反映,即人工伽玛伽玛曲线呈低值反映。在新疆喀木斯特、吉木乃以及沙尔湖等地区均有这种似煤异常。
        (2)井径影响:在一些松散砂岩和一些胶结程度较差地层,在钻探过程中,钻孔由于冲刷井径变大,造成密度曲线低值反应,由于是粗颗粒砂岩,视电阻率高值反应,自然伽马呈较低值反应,这种似煤异常就要根据钻孔地质资料进行判断,这种现象一般在同勘探区同一地层均有出现,必要时需打标准孔进行验证,以备在同勘探区对这似煤异常层进行准确判定。在巴里坤地区三塘湖西部勘探区上部普遍出现,为此打标准孔进行验证。
        (3)菱铁矿:在煤层中,尤其是厚煤层中,视电阻率曲线比煤层面高出一尖装型曲线,自然伽马曲线和煤层一样,但补偿密度曲线呈高值反映,伽玛伽玛曲线在煤层面中出现一深深的倒齿,这层似煤异常层通过采样化验为高密度菱铁矿。在沙尔湖、伊犁等勘探区这种似煤异常现象较为普遍。
        (4)焦煤及高变质无烟煤:在煤层解释时,在一些高变质焦煤和无烟煤解释过程中,由于视电阻率呈超低值,自然伽马和补偿密度和烟煤反映一致,在同勘探区一定要有标准孔对测井资料进行验证,这样就可以准确对这种焦煤及高变质无烟煤判定。在库车明矾沟等勘探区这种现象经常出现。
        (5)煤层高放射性元素:在煤层解释中,有一些煤层段自然伽马曲线和视电阻率呈高值反应,密度呈低值反应,这种煤层异常在同一勘探区同一地层均有出现。这样就可以准确的对这种高异常煤层判定。在伊犁等勘探区这种现象经常出现。
        (6)地层浅部风化带煤层:在煤层解释中,有一些煤层段自然伽马曲线呈现中值或者高值和视电阻率呈高值反应,密度呈低值反应,这种煤层异常一般在同一勘探区露头边缘孔会有出现。这样就可以准确的对这种高异常煤层判定。在新疆东疆多个勘探区这种现象经常出现。
        通过在多年测井资料解释对似煤异常现象经验总结,对以后测井工作有很好的指导作用。测井曲线具有连续性好,可比性强,不受岩心采样率影响及人为因素干扰特点,能较准确客观地反映岩层物性特点,想要较准确的划分钻孔地层岩性,需要结合多参数曲线进行综合分析。在解释常规岩层的同时,要特别注意似煤异常等特殊层的判定,要做测井对比分析,要结合地质标准孔进行验证,对各特殊层要多总结以便准确对岩层进行判定,为地质提供精确岩层解释资料,更好更准确反映地层情况,并最终得到地质上所需要的成果。在此也非常希望于同行进行交流探讨,获取更多更好测井经验,为以后工作提供更多有益依据,使测井工作有进一步发展。
参考文献:
[1]赵军龙.测井方法原理[M].西安:陕西人民教育出版社.2011
[2]黄作华、叶庆生.煤田测井综合解释[M]西安矿业学院,1998
[3]李舟波. 地球物理测井数据处理与综合解释[M]. 长春,吉林大学出版社,2003
[4]洪有密. 测井原理与综合解释[M].东营,中国石油大学出版社,2007
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