地球物理測(cè)井在柿莊普查報(bào)告中的具體應(yīng)用

楊 玲

（山西省煤炭地質(zhì)114勘查院，山西 長(zhǎng)治 046011）

0 前言

地球物理測(cè)井是用專門(mén)的測(cè)井儀器測(cè)量鉆井剖面的各種地球物理參數(shù)，并對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行分析和處理，用于地層特征分析、確定油氣層（目的層）的一門(mén)科學(xué)。目前地球物理測(cè)井在野外測(cè)井項(xiàng)目中常用的測(cè)井方法一般有電性測(cè)井、放射性測(cè)井、聲測(cè)井、核測(cè)井等。

本次勘探共施工鉆孔11個(gè)，測(cè)井實(shí)測(cè)米為11777.35m，占鉆探進(jìn)尺的99.44%。所有鉆孔按設(shè)計(jì)要求均進(jìn)行了測(cè)斜、井徑、聲波測(cè)井，并在4個(gè)鉆孔進(jìn)行了井溫測(cè)量。

1 測(cè)井參數(shù)

本區(qū)測(cè)井參數(shù)采樣具體要求有：伽瑪伽瑪（密度）、自然伽瑪、電阻率、自然電位、井斜、井徑等參數(shù)進(jìn)行全孔測(cè)量。

采樣間隔：全孔0.05/米，提升速度：煤系地層6米/分鐘，非煤系地層9-12米/分鐘。按照測(cè)井規(guī)范要求煤系地層測(cè)量比例為1：200，評(píng)級(jí)煤層（厚度大于0.50m）進(jìn)1：50測(cè)量，非煤系地層進(jìn)行1：500比例尺的測(cè)量。測(cè)井參數(shù)方法見(jiàn)表1。

表1 測(cè)井參數(shù)方法

2 測(cè)井資料的處理過(guò)程

數(shù)字測(cè)井資料處理按照（數(shù)據(jù)輸入－預(yù)處理－解釋―計(jì)算－成果輸出）這一流程進(jìn)行處理。處理流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 測(cè)井資料處理流程圖

3 煤、巖層定性、定厚解釋依據(jù)

井場(chǎng)只對(duì)評(píng)級(jí)煤層作定厚解釋，以伽瑪伽瑪、三側(cè)向電阻率、自然伽瑪曲線為主，以各自的解釋原則進(jìn)行解釋，取各參數(shù)解釋結(jié)果的平均值為煤層的成果。

本區(qū)煤層在測(cè)井曲線上的反映為高伽瑪伽瑪（低密度）、低自然伽瑪、高阻-中高阻反映。根據(jù)以往測(cè)井經(jīng)驗(yàn)，可采煤層伽瑪伽瑪曲線以曲線幅值的2/5點(diǎn)分層，不可采煤層以曲線幅值的1/2點(diǎn)分層；自然伽瑪曲線以曲線幅值的1/2點(diǎn)分層；電阻率曲線以拐點(diǎn)分層；聲波曲線以曲線幅值的4/5點(diǎn)分層。

本區(qū)砂巖隨其粒度、密度的不同而變化明顯示，一般為低伽瑪伽瑪（高密度），較低自然伽瑪、中高阻反映。泥巖為低伽瑪伽瑪（較低密度）、高自然伽瑪、低阻反映；粉砂巖、砂質(zhì)泥巖介于砂巖與泥巖之間。巖層的定厚解釋，伽瑪伽瑪、自然伽瑪曲線以曲線幅值的1/2點(diǎn)分層，三側(cè)向及電阻率曲線以拐點(diǎn)分層。

4 煤、巖層地球物理特征

4.1 煤層地球特理特征

4.1.1 主要煤層地球特理特征

本區(qū)的主要可采煤層有3層煤層，15層煤層煤層。

3號(hào)煤層：位于山西組下部。距K8砂巖30-45m，層位穩(wěn)定，煤層平均厚度為5.65m，下部一層夾矸（煤層中包含的一層非煤物質(zhì)）。頂板多為泥巖或砂質(zhì)泥巖，物性特征較明顯，視電阻率、三側(cè)向電阻率曲線均為高幅值反映，密度曲線呈箱狀，自然伽瑪為低幅值反映，均具有滲透性差、隔水性良好的特征。詳見(jiàn)3號(hào)煤層測(cè)井曲線特征圖2。

圖2 3號(hào)煤層測(cè)井曲線特征圖

15號(hào)煤層：位于太原組下部。層位穩(wěn)定，煤層平均厚度為2.55m，上部一層夾矸（煤層中包含的一層非煤物質(zhì)）。頂板、底板多為泥巖或砂質(zhì)泥巖，高阻明顯，低自然伽瑪，矩形低密度反映，夾矸反映明顯，均具有滲透性差、隔水性良好的特征。詳見(jiàn)15號(hào)煤層測(cè)井曲線特征圖3。

圖3 15號(hào)煤層測(cè)井曲線特征圖

4.1.2 各煤層對(duì)比

本區(qū)的含煤地層為石炭、—、二疊系含煤地層，煤層主要分布于山西組和太原組，含煤地層總厚度為 147.72-196.98m，平均 151.59m。 在本地段內(nèi)共含煤層 16 層，煤層總厚為 11.86-17.97m，平均 13.56m，含煤系數(shù)為8.94%。 可采煤層平均厚9.94m,可采含煤系數(shù)6.55%。

詳見(jiàn)煤系地層測(cè)井曲線對(duì)比圖4。

本溪組含煤1-2層，極不穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)有可采煤層。

1）山西組（P1s）

地層厚度為 43.48-60.43m，平均 47.22m。 含煤 3 層，自上而下可編號(hào)為 1、2、3，煤層總厚為 5.26-7.50m，平均厚度 6.56m，含煤系數(shù)為13.89%。其中位于本組下部的3號(hào)煤層全區(qū)穩(wěn)定可采，其余煤層均為極不穩(wěn)定不可采煤層，不具工業(yè)開(kāi)采價(jià)值。

1號(hào)煤層：位于K8砂巖下平均2.42m處，一般直接與K8砂巖接觸，極不穩(wěn)定。

2號(hào)煤層：下距3號(hào)煤層11.11-25.49m，覆于K砂巖之上，極不穩(wěn)定。

3號(hào)煤層：位于山西組的下部，上距K8砂巖平均31.59m，下距K7砂巖平均7.71m，煤層厚度平均6.03m，以厚度大，層位穩(wěn)定為特征，純煤厚度平均為5.86m。厚度變異系數(shù)12.1%，屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。含泥巖及炭質(zhì)泥巖夾石0-1層，厚度為0.10-0.50m。

2）太原組（C3t）

地層總厚度為104.24-136.55m，平均104.37m。含煤12層，自上而下編號(hào)的有 5、7、8-1、8-2、9、10、11、12、13、14、15、16 號(hào)，煤層總厚5.87-10.47m，平均8.03m，含煤系數(shù)為7.69%。位于本組下段的15號(hào)煤層，全區(qū)穩(wěn)定可采，其余煤層均為不可采煤層，無(wú)工業(yè)開(kāi)采價(jià)值。

5號(hào)煤層：位于K6燧石灰?guī)r之下。上距3號(hào)煤層5.00-23.42m，層位較穩(wěn)定。

7號(hào)煤層：伏于K5石灰?guī)r之下，一般0.38m。層位不穩(wěn)定。

8-1號(hào)、8-2號(hào)煤層：位于K5石灰?guī)r下5.20-21.34m，層位較穩(wěn)定。

9號(hào)煤層：位于 K5號(hào)煤層下15.07-37.58m；頂板常有一薄層泥質(zhì)灰?guī)r，局部為泥巖、砂質(zhì)泥巖及砂巖；底板為一套較粗的正粒序陸相砂巖，大部分底部含礫，層位較穩(wěn)定。

10號(hào)煤層：伏于K4石灰?guī)r之上，平均0.46m。

11號(hào)、12號(hào)煤層：伏于K4石灰?guī)r之下，較穩(wěn)定。

13號(hào)煤層：位于K3石灰?guī)r之下，平均0.42m，層位穩(wěn)定。

15號(hào)煤層：位于太原組的頂部。距K2石灰?guī)r平均2.76m。上距3號(hào)煤層84m-124m。煤層厚平均4.30m，局部有分叉現(xiàn)象，含泥巖、炭質(zhì)泥巖夾石一般為1-2層，屬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單--較簡(jiǎn)單煤層。上部的K2石灰?guī)r厚度大且穩(wěn)定，為良好的對(duì)比標(biāo)志。

16號(hào)煤層：位于太原組一段15號(hào)煤層的下部，平均13.01m，層位不穩(wěn)定。

4.2 巖層地球特理特征

本區(qū)內(nèi)石灰?guī)r為特高阻、高密度、低伽瑪反映。

砂巖隨粒度不同而變化明顯，一般為中高阻、高密度、較低伽瑪反映。粉砂巖及砂質(zhì)泥巖介于砂巖與泥巖之間。

泥巖為低阻、較低密度、高伽瑪反映。

本溪組的鋁質(zhì)泥巖，其伽瑪值異常突出，一般達(dá)3.15Pa/kg。

因此把這些特征明顯的巖層定義為標(biāo)志層，作為后期判定巖層的依據(jù)。表2中介紹了本區(qū)一些標(biāo)志層的物理性質(zhì)。

表2 標(biāo)志層及主要巖層物理量表

圖4 煤系地層測(cè)井曲線對(duì)比圖

［1］GB/T17766-1999 固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類[S].

［2］DZ/T0215-2002 煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范[S].

［3］礦產(chǎn)地球物理測(cè)井[M].成都理工大學(xué)出版社，2007，7.