測(cè)井曲線在招賢井田煤巖層對(duì)比中的應(yīng)用

□頓亞鵬

一、概述

招賢井田位于陜西省寶雞市麟游縣西北部。其范圍:西起麟游兩亭東，東至麟游杜水河上游的賈家河;南起招賢鎮(zhèn)南，北至西彎梁。東西長(zhǎng)約14km，南北寬約7km，總面積約為101.56km2。一般情況下，同一地區(qū)各鉆孔的測(cè)井資數(shù)據(jù)具有一定的規(guī)律性。同一時(shí)代，由于其相似的沉積環(huán)境，所形成煤層的物理特征也大致相同;所以測(cè)井曲線也大致相同或相似，其中包括測(cè)井曲線的形態(tài)走勢(shì)、幅值、組合特征以及一些標(biāo)志層的特征。系統(tǒng)全面地分析研究該區(qū)測(cè)井曲線，對(duì)于煤巖層測(cè)井曲線對(duì)比，劃分煤層結(jié)構(gòu)和層位，提供可靠地質(zhì)數(shù)據(jù)等等，都有著十分重要的意義。

二、測(cè)井曲線對(duì)比方法

(一)確定標(biāo)志層。標(biāo)志層在測(cè)井曲線上具有大致相似的物性特征，區(qū)域內(nèi)廣泛分布，而且其巖性、物性、層位及曲線特征等都較為穩(wěn)定，本文依據(jù)標(biāo)志層確定各層位并進(jìn)行了該區(qū)侏羅系煤系地層的測(cè)井曲線對(duì)比工作。例如:3煤層底板為灰褐色(俗稱煙灰色)鋁質(zhì)泥巖與鋁土質(zhì)粉細(xì)砂巖，具鮞粒結(jié)構(gòu)，顏色獨(dú)特，分布廣，為同一環(huán)境背景下之沉積類型，具有等時(shí)性，以此特征作為對(duì)比3煤層的標(biāo)志層。2號(hào)煤底部淺灰～灰白色中、粗粒砂巖分布普遍，經(jīng)與煤田區(qū)域資料對(duì)比分析研究，可作為盆地南緣延安組下部相對(duì)穩(wěn)定的標(biāo)志層。因而，以此砂巖作為劃分3號(hào)、2號(hào)兩個(gè)煤層的分界。

(二)對(duì)比方法。測(cè)井曲線分析對(duì)比的方法主要有曲線異常幅度、寬度對(duì)比法，曲線異常形態(tài)對(duì)比法，曲線異常組合規(guī)律對(duì)比法以及特殊異常對(duì)比法。

1.曲線異常幅度、寬度對(duì)比法。由于煤、巖層的物性和層厚各不相同，反映在測(cè)井曲線上就是曲線極性、幅度和寬度的差異。這種差異可作為識(shí)別煤、巖層層位的依據(jù)。

2.曲線異常形態(tài)對(duì)比法。由于煤層煤質(zhì)或巖性的不均一性，其物性也不均一，所以在曲線上呈現(xiàn)出各自不同的曲線形態(tài)和特征。

3.曲線異常組合規(guī)律對(duì)比法。同一區(qū)域內(nèi)的巖煤層的巖性、物性、間距、沉積厚度等方面在測(cè)井曲線上會(huì)呈現(xiàn)出某種相對(duì)穩(wěn)定的組合規(guī)律。而這種規(guī)律可作為曲線對(duì)比的特征標(biāo)志，稱為組合標(biāo)志。

4.曲線特殊異常對(duì)比法。有些地區(qū)可能普遍存在某一種在曲線上具有獨(dú)特異常的地層。

(三)曲線對(duì)比應(yīng)用實(shí)例。招賢井田延安組劃分為3個(gè)含煤段，每段各發(fā)育1個(gè)煤層，分別為3煤層、2煤層和1煤層。經(jīng)對(duì)測(cè)井曲線分析顯示，各煤層在平面上均有不同程度的分岔與合并現(xiàn)象。1煤層為不可采煤層，2煤層為局部可采煤層，3煤層為大部可采煤層，是井田內(nèi)主要可采煤層，煤層穩(wěn)定程度為較穩(wěn)定型。本研究對(duì)2、3煤層的物性形態(tài)特征進(jìn)行了對(duì)比工作。

確定層位白堊系下統(tǒng)宜君組地層為紅色巖層，巖性以厚層砂巖、巨厚層狀粗礫巖為主，三側(cè)向電阻率比新生界松散層稍高，比煤系低，其自然伽瑪曲線比煤系地層基線低，曲線形態(tài)平直，幅值變化小，自然電位曲線負(fù)異常明顯。自然伽瑪曲線與下伏侏羅紀(jì)地層呈明顯的臺(tái)階狀，參照取芯資料易于劃分。

2煤層位于延安組第二段，僅在Y1、B1、B2三個(gè)鉆孔中出現(xiàn)。煤層與圍巖的物性差異大，電阻率曲線一般呈“山字”狀反映，特別是存在分煤層時(shí)，分煤層的“指狀”反映清楚。人工伽瑪曲線呈明顯的高異常反映，該區(qū)的2煤普遍有此反映，再結(jié)合上、下圍巖測(cè)井曲線反映，可以很直觀地確定2煤層。

圖1 2煤在測(cè)井曲線上的形態(tài)特征

三、煤巖層變化規(guī)律

3煤層位于延安組第一段，屬較厚煤層，為本區(qū)發(fā)育較穩(wěn)定煤層及主要可采煤層。招賢井田內(nèi)各個(gè)鉆孔均有3煤出露，對(duì)比發(fā)現(xiàn)該煤層具有以下特征:一是曲線組合形態(tài)明顯，呈“箱狀”組合，三側(cè)向電阻率曲線表現(xiàn)為高異常，且當(dāng)3煤有夾矸時(shí)，三側(cè)向電阻率曲線呈現(xiàn)出一個(gè)“楔形”缺口。二是人工伽瑪曲線呈“峰”狀的高異常反映。三是3煤下部各煤層電阻率曲線幅值較低，曲線較為平緩，人工伽瑪曲線幅值偏低。

3煤層厚度較大，且與上、下圍巖有較大較明顯的物性差異，曲線組合的形態(tài)特征在該區(qū)內(nèi)具有廣泛代表性，故3煤的曲線組合可作為本區(qū)測(cè)井物性標(biāo)志層。

圖2 測(cè)井曲線對(duì)比研究煤、巖層變化規(guī)律

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)招賢井田內(nèi)各鉆孔各條測(cè)井曲線的綜合分析、對(duì)比研究，整理出巖、煤層在測(cè)井曲線上反映的各不相同的形態(tài)特征，從而可以掌握全井田的地質(zhì)變化規(guī)律及煤巖層賦存規(guī)律。測(cè)井曲線對(duì)比具有資料全面準(zhǔn)確、表現(xiàn)清晰直觀、應(yīng)用簡(jiǎn)易方便等特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)招賢井田各鉆孔測(cè)井曲線的綜合對(duì)比，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)和以往地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析研究，可以進(jìn)一步提高曲線對(duì)比的可信度和資料解釋的全面性、可靠性，而且還可以彌補(bǔ)由于鉆探現(xiàn)場(chǎng)巖心采取率不足造成地層劃分出現(xiàn)缺失或混亂的現(xiàn)象，為區(qū)域地質(zhì)報(bào)告的編寫(xiě)工作提供了極為重要的參考依據(jù)。

［1］中國(guó)礦業(yè)學(xué)院、西安礦業(yè)學(xué)院等合編.煤田地球物理測(cè)井［M］.北京:煤炭工業(yè)出版社，1979

［2］胡菊艷.測(cè)井曲線在許疃井田煤巖層對(duì)比中的應(yīng)用［J］.中國(guó)煤炭地質(zhì)，2008，20(12):18 ～19

［3］忠義.測(cè)井曲線對(duì)比在黃草溝井田煤巖層中的應(yīng)用［J］.科技信息，2010，34:339

［4］馬建亮.化樂(lè)煤礦測(cè)井曲線的應(yīng)用［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，2:85 ～86

［5］梁奉雷.測(cè)井曲線在張灣煤田巖層對(duì)比中的應(yīng)用［J］.山東煤炭科技，2012，5:2 ～3