煤田地球物理測井技術(shù)

1、煤田地球物理測井技術(shù)煤田地球物理測井技術(shù)內(nèi)容簡介內(nèi)容簡介 一、煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題一、煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題 二、煤田地球物理測井參數(shù)的選擇二、煤田地球物理測井參數(shù)的選擇 三、煤田地球物理測井資料處理三、煤田地球物理測井資料處理 四、煤田地球物理測井資料解釋四、煤田地球物理測井資料解釋 五、煤田地球物理測井曲線煤巖層對比五、煤田地球物理測井曲線煤巖層對比 六、煤田地球物理測井報告編制方法六、煤田地球物理測井報告編制方法 七、貴州煤田地球物理測井存在的常見問題七、貴州煤田地球物理測井存在的常見問題 八、煤田地球物理測井發(fā)展方向八、煤田地球物理測井發(fā)展方向煤田地球物理測井可解

2、決的地質(zhì)問題煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題一、煤田地球物理測井在煤田地質(zhì)勘查中的作用一、煤田地球物理測井在煤田地質(zhì)勘查中的作用 煤炭地質(zhì)勘查鉆孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)MT/T 1042-2007第6.1節(jié)“鉆孔綜合煤層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定，煤層的“優(yōu)質(zhì)”與“合格”需“經(jīng)鉆探和測井資料對比研究”來確定； 煤層底板坐標(biāo)需經(jīng)過可靠的測斜資料來計(jì)算； 測溫資料可評價礦井地溫場變化情況； 水文測井可準(zhǔn)確確定涌水點(diǎn)和漏水點(diǎn)位置； 物性標(biāo)志可增加煤層對比的可靠性；測井曲線對比可是斷層解釋更加合理；煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題二、煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題二、煤田地球物理測井可解決的地

3、質(zhì)問題 1、確定煤層的深度、厚度及結(jié)構(gòu)確定煤層的深度、厚度及結(jié)構(gòu)；計(jì)算煤層的碳、灰、水含量； 2、劃分鉆孔巖性剖面，提供煤、巖層的物性數(shù)據(jù)；劃分鉆孔巖性剖面，提供煤、巖層的物性數(shù)據(jù)；解釋巖層的砂、泥、水含量；推斷解釋地層時代； 3、進(jìn)行煤巖層物性對比，建立地層地質(zhì)剖面；進(jìn)行煤巖層物性對比，建立地層地質(zhì)剖面； 4、測量地層產(chǎn)狀，研究煤、巖層的變化規(guī)律、地研究煤、巖層的變化規(guī)律、地質(zhì)構(gòu)造及沉積環(huán)境；質(zhì)構(gòu)造及沉積環(huán)境； 5、測量地溫，評價地溫變化特征；測量地溫，評價地溫變化特征； 6、測算地層孔隙度和地層含水飽和度；確定含水確定含水層位置及含水層間的補(bǔ)給關(guān)系；層位置及含水層間的補(bǔ)給關(guān)系；煤田地球物理

4、測井可解決的地質(zhì)問題煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題 7、測算煤巖層力學(xué)參數(shù)；、測算煤巖層力學(xué)參數(shù)； 8、初步估算目的煤層的煤層氣含量、孔隙度、滲透率，定性評價其頂?shù)装鍘r層的滲透率； 9、確定鉆孔頂角和方位角； 10、固井質(zhì)量檢查評價和套管校深； 11、對其他有益礦產(chǎn)提供信息或作出評價。對其他有益礦產(chǎn)提供信息或作出評價。一、煤田地球物理測井參數(shù)選擇原則一、煤田地球物理測井參數(shù)選擇原則 滿足現(xiàn)行煤炭地球物理測井規(guī)范要求； 煤巖層物性差異明顯，煤層定性定厚可靠，煤層底板坐標(biāo)可靠； 根據(jù)勘查設(shè)計(jì)，能滿足煤層氣評價、水文地質(zhì)評價、工程地質(zhì)評價、地溫評價、固井質(zhì)量評價等需要；煤田地球物理測井參數(shù)選擇煤田

5、地球物理測井參數(shù)選擇煤田地球物理測井參數(shù)選擇煤田地球物理測井參數(shù)選擇二、常規(guī)煤田地球物理測井參數(shù)選擇二、常規(guī)煤田地球物理測井參數(shù)選擇 常規(guī)煤田地球物理測井必須測量自然伽馬、密度(或伽馬伽馬)、自然電位、視電阻率(屏蔽電極較長、屏蔽效果較好的三側(cè)向視電阻率曲線的薄層分辨率較高)、孔斜。煤田地球物理測井參數(shù)選擇煤田地球物理測井參數(shù)選擇三、非常規(guī)煤田地球物理測井參數(shù)選擇三、非常規(guī)煤田地球物理測井參數(shù)選擇 非常規(guī)測井是指常規(guī)測井以外的測井。 要求進(jìn)行煤層氣評價的鉆孔必須測量補(bǔ)償密度、補(bǔ)償聲波、補(bǔ)償中子、雙井徑、井溫；可選擇測量電極、地層產(chǎn)狀、超聲成像、核磁共振等； 要求進(jìn)行水文地質(zhì)評價的鉆孔必須選擇擴(kuò)

6、散法或流量測井；可選擇中子中子、超聲成像測井；煤田地球物理測井參數(shù)選擇煤田地球物理測井參數(shù)選擇 要求進(jìn)行工程地質(zhì)評價的鉆孔可選擇聲波時差、超聲成像測井； 要求進(jìn)行地溫評價的鉆孔必須根據(jù)地質(zhì)設(shè)計(jì)選擇簡易測溫或近似穩(wěn)態(tài)測溫或穩(wěn)態(tài)測溫； 要求進(jìn)行固井質(zhì)量檢查的鉆孔，應(yīng)選擇深幅、全波列、磁定位等測井。煤田地球物理測井資料處理煤田地球物理測井資料處理預(yù)處理預(yù)處理：包括建庫、曲線讀取、曲線深度取齊、糾錯與插值、濾波、校正與刻度；數(shù)值計(jì)算：數(shù)值計(jì)算：包括曲線相加(減、乘、除)、曲線計(jì)算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；曲線分層曲線分層：包括模擬人工分層(屏幕編輯分層、不等式分層、模擬人工分層)、統(tǒng)計(jì)分層(平均值分層、方差分析分層

7、、極值方差分層、活度分析分層)；巖性和煤質(zhì)分析巖性和煤質(zhì)分析：包括概率統(tǒng)計(jì)法、判別分析法、回歸分析法、體積模型法、交會圖法等；圖件輸出圖件輸出：CAD電子圖、紙質(zhì)圖紙。一、測井曲線識別一、測井曲線識別 人工伽馬人工伽馬( (密度密度) )曲線曲線：煤層處有明顯異常反映； 視電阻率曲線視電阻率曲線：煤層、灰?guī)r處有明顯的高幅值異常，泥巖為低幅值反映； 自然伽瑪曲線自然伽瑪曲線：煤層為相對低的幅值，但泥巖、碳質(zhì)泥巖、鋁土巖等為較高幅值；煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋二、巖、煤層定性解釋二、巖、煤層定性解釋 定性解釋就是不作定量計(jì)算，也不涉及層位問題，而是著眼于曲線反映，根據(jù)曲線的異

8、常特征，分析研究鉆孔剖面，定性地判斷煤層、區(qū)分巖性，確定新老地層界面位置等。貴州煤田測井用的定性解釋參數(shù)曲線有視電阻率、自然伽瑪和人工伽瑪三條。(一一) 定性解釋的依據(jù)定性解釋的依據(jù) 物性差異是巖、煤層定性解釋的依據(jù)。煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋常見巖石的密度見下表常見巖石的密度見下表石(礦物)平均密度(g/cm3) 巖石(礦物)平 均 密 度(g/cm3)巖鹽2.165砂巖2.402.70 泥巖2.202.65 純灰?guī)r(=0)2.71 石膏2.32 白云巖2.87 粉砂巖2.002.60 硬石膏2.96 煤1.31.7 常見

9、巖石的電阻率見下表常見巖石的電阻率見下表名稱電阻率名稱電阻率泥巖1300 煙煤5005000 粘土210 褐煤10200 白云巖505000 玄武巖600600000 石灰?guī)r6006000 輝長巖600600000 礫巖202000 片麻巖60060000 砂巖22000 花崗巖600600000 頁巖101000 輝綠巖60060000 無煙煤0.0011 煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋常見巖石的自然放射性見下表常見巖石的自然放射性見下表巖類巖性自然放射性濃度(克鐳當(dāng)量/克)火山巖最 強(qiáng)變質(zhì)巖中 等沉積巖硬石膏、石膏、不含鉀鹽的巖鹽、煤、瀝青等210-12,最低砂巖、砂層、

10、石灰?guī)r、白云巖等2810-12，較低淺海相和陸相沉積的泥巖、泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖和含砂泥巖102010-12，較高鉀鹽、深水泥巖208010-12，高膨潤土、火山灰、放射性軟泥等8010-12，最高煤低煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋( (二二) )、定性解釋的原則和方法、定性解釋的原則和方法 原則：從曲線入手，綜合解釋。原則：從曲線入手，綜合解釋。 方法：選擇物性差異明顯的幾條曲線進(jìn)行綜合解釋。方法：選擇物性差異明顯的幾條曲線進(jìn)行綜合解釋。三、煤層定厚解釋三、煤層定厚解釋( (一一) )、定厚解釋的原則、定厚解釋的原則 1 1、選用異常明顯、分層點(diǎn)突出易找的兩條或兩條以上、選用異

11、常明顯、分層點(diǎn)突出易找的兩條或兩條以上不同參數(shù)曲線進(jìn)行綜合定厚解釋；不同參數(shù)曲線進(jìn)行綜合定厚解釋； 2 2、定厚物性參數(shù)是定性物性參數(shù)；、定厚物性參數(shù)是定性物性參數(shù)； 3 3、定厚解釋采用屏幕曲線人工分層，充分利用放大曲、定厚解釋采用屏幕曲線人工分層，充分利用放大曲線直觀和精度高的優(yōu)點(diǎn)；線直觀和精度高的優(yōu)點(diǎn)； 4 4、定厚解釋嚴(yán)格按照分層規(guī)律進(jìn)行，不可隨意變動，、定厚解釋嚴(yán)格按照分層規(guī)律進(jìn)行，不可隨意變動，避免解釋的人為誤差。避免解釋的人為誤差。煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋(二)、定厚解釋的方法定厚解釋的方法 1、先定性后定厚； 2、根據(jù)鉆探和測井解釋成果對比采用合理的解釋

12、點(diǎn)；根據(jù)鉆探和測井解釋成果對比采用合理的解釋點(diǎn)； 3、各參數(shù)曲線按各自的解釋原則獨(dú)立解釋，然后取其算術(shù)平均值(深度和厚度)作為解釋成果。貴州煤田測井常用的煤層定厚解釋曲線為三側(cè)向電阻率、人工伽馬和自然伽馬三條，其解釋點(diǎn)見下表。曲線曲線解釋點(diǎn)解釋點(diǎn)自然伽瑪自然伽瑪半幅值點(diǎn)半幅值點(diǎn)長源距人工伽瑪長源距人工伽瑪厚度等于大于原距時用三分之一幅值點(diǎn)，厚度等于大于原距時用三分之一幅值點(diǎn)，厚度小于源距時用三分之二幅值點(diǎn)。厚度小于源距時用三分之二幅值點(diǎn)。三側(cè)向電阻率三側(cè)向電阻率根部拐點(diǎn)根部拐點(diǎn)煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋四、煤巖層解釋實(shí)例四、煤巖層解釋實(shí)例煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物

13、理測井資料解釋五、正斷層解釋五、正斷層解釋 正斷層在測井曲線上的特征：與相鄰鉆孔測井曲線對正斷層在測井曲線上的特征：與相鄰鉆孔測井曲線對比，層間距減小，曲線明顯出現(xiàn)缺失段。比，層間距減小，曲線明顯出現(xiàn)缺失段。 煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋六、逆斷層解釋六、逆斷層解釋 逆斷層在測井曲線上的特征：與相鄰鉆孔測井曲線對逆斷層在測井曲線上的特征：與相鄰鉆孔測井曲線對比，層間距加大，曲線出現(xiàn)明顯重復(fù)特征比，層間距加大，曲線出現(xiàn)明顯重復(fù)特征 煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋七、含水層解釋七、含水層解釋 煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋八、井溫資料分析八、

14、井溫資料分析( (一一) )測量地溫工作的重要性測量地溫工作的重要性 煤礦安全規(guī)程明確規(guī)定：采掘工作面空氣溫度不得超過26，機(jī)電硐室的空氣溫度 不得超過30，并且，當(dāng)上述兩工作地點(diǎn)的空氣溫度超過30和34時，必須停止作業(yè)。( (二二) )幾個基本概念幾個基本概念 變溫帶變溫帶：地溫受太陽輻射熱影響而具有周期性變化的帶。：地溫受太陽輻射熱影響而具有周期性變化的帶。 恒溫帶恒溫帶：地溫常年保持恒定的層、帶稱為恒溫帶或中性層。：地溫常年保持恒定的層、帶稱為恒溫帶或中性層。 增溫帶增溫帶：地溫變化受制于地球的內(nèi)熱，隨深度增加而增加。：地溫變化受制于地球的內(nèi)熱，隨深度增加而增加。 地溫梯度地溫梯度：每：

15、每100m100m地溫升高的度數(shù)。地溫升高的度數(shù)。煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋( (三三) )近似穩(wěn)態(tài)測溫近似穩(wěn)態(tài)測溫 煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋煤炭資源地質(zhì)勘探地溫測量若干規(guī)定指出： a. 平均地溫梯度不超過3100m的地區(qū)為地溫正常區(qū)； b.平均地溫梯度超過3100m為高溫異常區(qū)； c. 原始巖溫高于31的地區(qū)為一級熱害區(qū)； d. 原始巖溫高于37的地區(qū)為二級熱害區(qū)。( (四四) )地溫分析依據(jù)地溫分析依據(jù) 煤田地球物理測井資料解釋煤田地球物理測井資料解釋一、測井曲線綜合對比的目的一、測井曲線綜合對比的目的 測井曲線綜合對比是為了追索煤、巖層，了解

16、煤田地測井曲線綜合對比是為了追索煤、巖層，了解煤田地質(zhì)構(gòu)造，摸清煤層、含水層和其他有用礦層的分布規(guī)律，質(zhì)構(gòu)造，摸清煤層、含水層和其他有用礦層的分布規(guī)律，最后計(jì)算儲量。最后計(jì)算儲量。 測井曲線綜合對比通常能確定層位，研究煤、煤層變測井曲線綜合對比通常能確定層位，研究煤、煤層變化規(guī)律，確定斷層，化規(guī)律，確定斷層，研究火成巖侵入體分布的范圍研究火成巖侵入體分布的范圍，研究，研究煤層沖刷的范圍等。煤層沖刷的范圍等。二、測井曲線對比方法二、測井曲線對比方法 測井曲線對比通常是通過測井曲線標(biāo)志層來進(jìn)行的，測井曲線對比通常是通過測井曲線標(biāo)志層來進(jìn)行的，測井曲線標(biāo)志層就是在測井曲線上具有一定顯著的特征、測井曲

17、線標(biāo)志層就是在測井曲線上具有一定顯著的特征、可作追蹤的地層可作追蹤的地層( (包括煤層包括煤層) )。測井曲線對比通常有曲線異測井曲線對比通常有曲線異常幅度和寬度對比法、曲線異常形態(tài)對比法、曲線異常組常幅度和寬度對比法、曲線異常形態(tài)對比法、曲線異常組合規(guī)律對比法和曲線特殊異常對比法四種合規(guī)律對比法和曲線特殊異常對比法四種。煤田地球物理測井曲線煤巖層對比煤田地球物理測井曲線煤巖層對比三、組合標(biāo)志對比追蹤確定層位三、組合標(biāo)志對比追蹤確定層位 1.30131.791.75140.170.63143.030.58178.580.83180.240.18185.131.24190.081.65198.1

18、80.33200.830.12222.700.57223.380.37232.100.55122.310.79125.480.16130.011.26135.281.77144.040.40146.100.77168.290.33176.930.22181.400.75186.020.75187.620.20194.431.30199.351.79206.860.52209.370.15231.480.72232.360.53240.901-14-1294.500.35284.900.30260.751.80263.500.52252.101.301.20240.63238.940.72569

19、K4煤田地球物理測井測井曲線煤巖層對比煤田地球物理測井測井曲線煤巖層對比 一、文字結(jié)構(gòu)一、文字結(jié)構(gòu) 根據(jù)現(xiàn)行煤田地球物理測井規(guī)范(DZ/T 0080 2010)9.3.2節(jié)要求，測井部分文字報告主要包括： a. 地質(zhì)概況及地球物理特征； b. 工作方法及測井儀器； c. 資料處理、解釋； d. 地質(zhì)成果； e. 結(jié)論與建議； 煤田地球物理測井報告編制方法煤田地球物理測井報告編制方法 二、成果附圖二、成果附圖 根據(jù)現(xiàn)行煤炭地球物理測井規(guī)范(DZ/T 0080 93)8.8.4要求，測井成果附圖主要包括： a. 鉆孔測井綜合成果圖鉆孔測井綜合成果圖； b. 物性綜合柱狀圖； c. 煤、巖層曲線對比圖煤、巖層曲線對比圖； d. 復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層對比圖； e. 測井設(shè)計(jì)要求的平面等值線圖； f. 其他有關(guān)圖件。煤田地球物理測井報告編制方法煤田地球物理測井報告編制方法 三、應(yīng)注意問題三、