云南省富源縣大河煤礦中深部勘查區(qū)煤巖層測井曲線對比

（福建省121地質(zhì)大隊 福建龍巖 364021）

富源縣為云南省的重要產(chǎn)煤基地，大河煤礦區(qū)為主要的礦區(qū)之一。該勘查區(qū)位于云南省富源縣城180°方位，平距20km，礦區(qū)面積約29.51km2，對區(qū)范圍內(nèi)的資源量進行了全面的估算，富煤三、四礦探礦證范圍550m標高以上共獲全區(qū)可采3層、大部分可采17層煤的332+333類（全硫St，d≤3%）總資源量21033.69萬t，可采煤層的煤層氣資源總量為62億多m3?？辈閰^(qū)位于滇東恩洪礦區(qū)十井田的東北部，處于恩洪復(fù)向斜的中段偏北。區(qū)內(nèi)煤類以焦煤為主，煤的工業(yè)利用方向主要用作煉焦用煤或配煤和部分動力用煤?？碧絽^(qū)內(nèi)各種巖性與煤層物性差異較大，煤系標志層的物性反映特征及相鄰巖性組合特征形成標志明顯，并保持穩(wěn)定曲線形態(tài)。因此，以各種參數(shù)測井曲線形態(tài)綜合特征為主，結(jié)合礦區(qū)地層層序及局部層位的測井曲線反映特征，開展的煤、巖層對比，效果較好。

1 巖煤層的特征

1.1 巖煤層的巖性

1.1.1 特征峨眉山玄武巖組（P3β）

上部主要為紫紅色凝灰?guī)r，下部為灰綠色致密狀玄武巖，具少量杏仁狀。在測井曲線上的反映表現(xiàn)為“三低一高”（高：高-較高電阻率、低：低自然伽馬、低散射伽瑪、低聲波時差）。

1.1.2 龍?zhí)督M（P3l）

根據(jù)巖性、巖相及標志層等組合特征，將龍?zhí)督M分為兩個巖性段，即龍?zhí)督M第一段（P3l1）、龍?zhí)督M第二段（P3l2）。

（1）龍?zhí)督M第一段（P3l1）。該段厚度為 41.59～178.25m，平均約為108m，含煤8～13層。主要巖性為粉砂巖、細砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、煤層，存在薄層狀菱鐵巖或透鏡體，該地層底部為凝灰質(zhì)泥巖、礫巖，含散狀黃鐵礦結(jié)核。M24煤層以下至P2β頂界平均厚度為11m左右，之間為粉砂巖、鋁土質(zhì)泥巖、底礫巖，有時含0～2層薄煤線。礦區(qū)內(nèi)局部因河床底礫巖發(fā)育或底部常因基底地形凸起，致使M23、M24煤層變薄或沉積缺失。

（2）龍?zhí)督M第二段（P3l2）。厚度 60.27～130.28m，平均 88.43m。為勘查區(qū)內(nèi)煤質(zhì)最好的主要含煤段地層，含煤共有10～16層，底部至16號煤層頂板，上部至7號煤層頂板。該段巖性主要由灰色、深灰色薄層狀粉砂巖、細粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖組成，夾薄層灰色泥、巖菱鐵巖及煤層。底部以M16煤層頂板作為龍?zhí)督M第一段與第二段的分界線。

1.1.3 長興組（P3c）

厚47.36～131.54m，平均約為70m。該層位卡以頭組底界開始，至7號煤層頂板，共含煤10～15層。其巖性以為灰綠色、灰色薄層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，夾有菱鐵巖、炭質(zhì)泥巖及煤層、灰色泥巖等薄層狀。長興組底部7號煤層頂板，見一層厚7m左右的灰色薄層狀粉砂質(zhì)泥巖，并與薄層狀菱鐵巖呈不等厚相間出現(xiàn)。與底部龍?zhí)督M地層呈整合接觸。

1.2 礦區(qū)巖性地球物理特性

勘查區(qū)內(nèi)各種巖性、煤層物性較好，測井曲線反映特征異常明顯、穩(wěn)定。巖性主要有泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細砂巖、煤、炭質(zhì)泥巖、鋁土巖、礫巖等?？辈閰^(qū)巖性測井曲線物理參數(shù)和勘查區(qū)巖、煤層測井曲線物性反映特征如表1、表2所示。

表1 勘查區(qū)巖性測井曲線物理參數(shù)統(tǒng)計表

表2 勘查區(qū)巖、煤層測井曲線物性反映特征表

2 測井曲線物性特征及對比

礦區(qū)巖性劃分及層位對比，主要采用自然伽瑪曲線（GR）、三側(cè)向電阻率曲線（LL3）和長源距伽瑪伽瑪曲線（GGL）作為對比曲線。根據(jù)一些巖層在對比曲線幅度、形態(tài)、組合特征（包括全區(qū)或局部地段曲線）所具有典型標志確定為標志層，這是該區(qū)采用的主要對比方法；其次是不同地層間的組合特征，這是與沉積旋回相適應(yīng)的曲線特征，對主要層段進行對比追蹤。

通過對三側(cè)向電阻率曲線自然伽瑪曲線和長源距伽瑪伽瑪曲線的組合特征對比，區(qū)內(nèi)含煤段確定八個曲線特征相對穩(wěn)定的對比標志層，分別WB1～WB8，其特征簡述如下：

2.1 WB1：自然伽馬測井曲線呈“飄揚的的鈍角三角旗”

M1+1煤頂板通常為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，直接底板為泥巖。該層泥巖在自然伽馬測井曲線上有一正異常，形似飄揚的鈍角三角旗。該標志可以很好的判定M1+1號煤層位（如圖1）。

2.2 WB2：三側(cè)向電阻率測井曲線呈“子母尖塔”

由M2煤、M2+1煤和圍巖在三側(cè)向電阻率測井曲線的反映呈“子母尖塔”。M2煤為一層薄煤，M2+1煤全區(qū)大部分可采，兩層煤層間距一般在10m以內(nèi)，比較穩(wěn)定。在三側(cè)向電阻率測井曲線上M2+1煤曲線幅值略高于M2煤幅值，兩層煤三側(cè)向電阻率曲線均呈尖型塔正異常。且在2煤層之間有粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖，三側(cè)向電阻率測井曲線上常有“小山峰”或“小筍尖”。該標志可以較好地判定M2、M2+1煤層層位（如圖2）。

2.3 WB3：三側(cè)向電阻率測井曲線呈“平原之后見屏障”

M7煤層底板-M9煤層的巖層、M9煤層在三側(cè)向電阻率曲線上的反映呈“平原之后見屏障”。M9煤層的長源距伽瑪伽瑪曲線和三側(cè)向視電阻率曲線幅值為全區(qū)煤層最高，三側(cè)向視電阻率值超過2000Ωm，曲線形態(tài)上看呈“熊熊燃燒的火炬”。礦區(qū) M7、M9煤層厚度穩(wěn)定，M7、M9煤之間偶爾見 M8煤，兩層煤層中間巖性為粉砂巖，在自然伽瑪曲線上起伏較小且平穩(wěn)、長源距伽瑪伽瑪曲線表現(xiàn)較為幅值穩(wěn)定、曲線平直。該標志可很好地確定M7煤層和M9煤層，并對礦區(qū)內(nèi)判斷煤系層位主要標志之一（如圖3）。

2.4 WB4：M11煤層自然伽馬測井曲線呈“W”形標志

M11煤層的中下部夾一薄層含棕灰色隱晶質(zhì)高嶺石泥巖夾矸，從自然伽馬曲線形態(tài)上看M11的自然伽瑪曲線低值中部有一小尖凸起，使得M11煤層的自然伽馬測井曲線呈“W”形，并且M11與M12煤層以煤組為組合特征，其層間距一般6m，巖性以泥巖、粉砂巖為主，層位與間距穩(wěn)定。該標志可很好地確定 M11煤層（如圖 4）。

2.5 WB5：M16煤層底板自然伽馬測井曲線呈“筆架山”形標志

M16煤全區(qū)可采煤層，簡單結(jié)構(gòu)，中部多夾0～2層0.02～0.39m的棕灰色中、粗晶高嶺石泥巖或泥巖夾矸，是識別該煤層的主要標志之一。從測井曲線上看M16煤層底部有一自然伽瑪高異常，且中間有一個凹陷呈“筆架山”，它與M16、M17煤層之間泥巖的平滑低值電阻率組成對比標志，該標志可很好地確定 M16、M17煤層（如圖 5）。

2.6 WB6：M19-M20煤層中巖層的三側(cè)向視電阻率呈 “尖齒狀”或“尖峰狀”高異常標志

由M19煤層組成，M19煤層與M20煤層中間有1-3層較厚細砂巖或粉砂巖，使得從測井曲線上看，M19煤層與M20煤層中間的三側(cè)向視電阻率形成“尖齒狀”或“尖峰狀”的高異常。該標志可較好地確定M19、M20煤層（如圖6）。

2.7 WB7：M20、M21、M22 煤層及圍巖自然伽馬測井曲線呈“重巒疊嶂”標志

由M20、M21、M22煤層及圍巖組成，由于在M20煤以下夾凝灰質(zhì)泥巖及礫巖，也含星散狀黃鐵礦及結(jié)核，從測井曲線上看，在 M20、M21、M22煤層及圍巖出現(xiàn)“重巒疊嶂”自然伽瑪高異常，該標志可很好地確定 M20、M21、M22煤層（如圖 7）。

2.8 WB8：M23、M24煤層及圍巖自然伽馬測井曲線呈 “劍峰齊立”標志

由M23、M24煤層及圍巖組成，24煤以下有一層鋁土巖；從測井曲線上看，在M23、M24煤層的底板及夾矸呈現(xiàn)“劍峰齊立”的自然伽瑪高異常。該標志可很好地確定M23、M24號煤層（如圖 8）。

3 結(jié)論

測井曲線對比中，主要抓住物性特征異常明顯的層段、層位，通過區(qū)內(nèi)各鉆孔測井曲線的詳細研究、比對，查尋各煤、巖層在曲線上反映規(guī)律特點，確定物性標志層。

本區(qū)確定曲線標志層較多，較好地控制了煤層層位，煤層對比較為可靠。對比過程中，結(jié)合地質(zhì)資料綜合分析，相互印證，認真對比。為礦區(qū)的構(gòu)造分析和儲量計算提供了較可靠的依據(jù)。M1+1受 WB1直接控制，M2、M2+1受 WB2直接控制，M7、M9受WB3直接控制，M11受WB4直接控制，M16受WB5直接控制，M19受 WB6直接控制，M20、M21、M22受 WB7直接控制，M23、M24受WB8直接控制，其余煤層受標志層間接控制。