数字测井技术在煤田地质勘探中的应用探讨

摘要：煤田测井是利用煤、岩层的地质一地球物理特性的差异，运用恰当的技术手段，测定它们的某些物理参数来间接地获得地层信息。要完成煤田测井任务，应根据含煤地层的地球物理特征选用测量参数，利用多参数、多方法测量和综合分析资料完成煤田测井任务。目前，煤田测井主要是利用煤、岩层的导电性、密度、放射性、声特性等物性差异，进行相应的方法测井。数字测井在煤田地质勘探中是重要的勘探技术，它主要用来确定煤层的位置、深度以及厚度等。由于数字测井技术在煤田地质勘探中具有工作效率高、气候影响程度低以及煤层测量的精确度高等特征，已得到广泛应用。

关键词：数字测井技术；煤田；地质勘探

1、数字测井技术在煤田地质勘探中的应用优势

煤田地质勘探是一项较为复杂的工程，要想较为精确的勘探测量出地下含煤的性质及特征，应具备一项技术含量较高的测量系统，以及运用先进的勘探测量技术。近些年来，数字测井技术在煤田地质勘探中受到广泛应用，原因在于其具有一定的优势。具体表现于以下几个方面：第一，采用数字测井技术进行勘探测量，其的工作效率高。一般情况下，三位勘探人员将能完成由资料收集、确定煤层的厚度及深度以及计算机的处理等工作。数字测井技术的作业速度较快，这大大提高了煤田地质勘探工程的工作效率。第二，对煤层的厚度、深度以及结构处理的准确度较高。第三，全天侯作业，通常不受气候环境的影响，即便在恶劣环境的情况下也能准确、快速的收集到首要资料。第四，收集、处理以及整理数据的能力较强，从采集、处理至整理数据等整个程序均是自动化，整理所得的资料快速且准确，精确度较高。第五，操作较为简便，通俗易懂，便于學习及使用。这些均是数字测井技术的优势，因此，利用数字测井技术进行煤田勘探，有利于鉴别煤层的性质。

2、煤田测井资料在煤田地质勘探中的用途

计算机技术在煤田测井中的应用，促进了测井仪器的组合化、刻度化以及轻便化。煤田测井资料对煤田区域的勘探、信息分析以及开采中，有着很大的使用价值。煤田测井资料可以帮助勘察人员鉴定煤田沉积环境。古代的地理沉积情况决定了煤炭的形成以及发育，利用煤田测井资料可以有效的了解含煤岩系中的岩性组合、各种岩相的类型和变化规律，还可以清楚的确定煤层发育的状况，确定什么位置煤比较多，什么位置比较少。在确定煤层和岩层的厚度和深度上，有着很好的使用价值，这个时候可以根据数据资料绘制的密度测井曲线来划分煤层和岩层的状况。利用体积模型方式以及竖立统计表，对密度、中子和声波等测井曲线分析处理时，可以准确的得到煤质指标和岩石的组合成分，还可以帮助勘察人员有效地分析出煤质和岩性的特征。煤田测井资料还可以帮助工作人员确定煤田中煤的变质程度，地壳中火山岩侵入煤层时，往往会提高煤的变质程度。在这种情况下，各种测井也会随之发生变化，伽玛一伽玛曲线的幅度值会随着煤的变质程度加深而减小，中子曲线也会跟着下降，电阻率曲线也会出现这种情况。煤田测井资料可以帮助勘察人员确定含煤地层的含水量特征。通过数字测井的电参数对煤矿中含煤地层的含水特征进行分析，可以有效的了解含水层的状况，有利于煤田的开采设计工作。

3、数字测井技术在煤田地质勘探中的应用实践

3.1判断煤田矿井的断层位置

在实际测量中，使用完整、系统层序地层测井曲线的整体特性作为对照的依据，加以比较某一钻孔的测井曲线。在测量的过程中，若发现测井曲线上某一段曲线存在重复或者缺失，则能确定煤田矿井中存在相关的地层重复或者缺失，由此判断矿井断层的位置以及断层的性质。

3.2确定煤层的性质

通常情况下，利用数字测井技术获得数据而绘制的测井曲线可以准确的反映出煤层的状况。主要表现在下面几个方面：第一，自然的伽玛曲线，它主要可以反映出煤层的放射性很低，甚至比见到的低放射性地层还要低。第二，根据密度绘制的测井曲线，通常情况下，煤矿中煤层的体积密度在1.5g/am3。第三，依据声波绘制的测井曲线，可以反映出煤层的间隔传播时间比围岩的间隔传播时间长，它的大小和煤田的煤质、煤质的变化情况有着密切的联系。第四，依据中子绘制的测井曲线，可以看出煤田中钻孔的隙度指数很高，通常，高含碳量的煤会导致这种状况。第五，绘制侧向电导率曲线，当煤田中煤炭的特性变化程度较高，他的电导率会接近于零。主要是因为在质量不好的煤炭中，电导率的变化和煤炭中灰分的含量有关系。所以，煤田地质勘探中利用数字测井技术，可以更好的确定煤层的性质。

3.3判断煤质的岩性以及煤的性质变化程度

采用专用的软件对声波、中子以及密度等测井曲线对所收集到的数据进行数字化的分析及处理，并将取得的煤质指标以及岩石成分进行定量分析。在煤田地质中，基于火成岩的不断侵人，使煤田的变质程度不断逐渐增高，煤田中的种种测井曲线也随之发生相应的改变，若煤的变质程度越深，伽玛-伽玛曲线的幅值将逐渐减小，中子曲线将随之不断降低，电阻率的曲线也会随之下降。对此，采用密度、电阻率或者密度结合中子绘制测井曲线图，能更为有效的推测煤层的性质变化程度。

3.4确定煤层的含水量

在煤田地质勘探中，利用数字测井技术获得的电阻率和自然电位等电参数，可以综合分析出煤层的含水物理性质，并可以准确的得到含水层的深度和厚度，地下水的涌水量以及补给情况。煤田地质勘探中利用数字测井技术，可以有效的指导煤田工程建设，根据获取的数据进行分析，得到煤层顶底板的特征以及含水层的状况，据此，再设计出合理的开采方案。

4、结束语

总的来说，应用数字测井技术进行煤田勘探，为煤田勘探的合理评价以及开采方案的优化设计提供了良好的依据。采用煤层的密度、电阻率或者密度结合中子进行绘制测井曲线图，能更为有效的推测煤层的性质变化程度。近些年来，随着计算机信息技术的快速发展，数字测井仪器所取得的参数逐渐增多，能更为全面的解释各种测井的数据资料，从而为煤田地区的普查、详查以及勘探提供有力的证据保障。数字测井技术具有工作效率高、受气候影响小以及测量煤层深度及厚度的精确度高等优点，在煤田地质勘探中受到广泛应用。

参考文献：

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[3]数字化测井技术在煤矿地质勘探中的应用研究[J].蒿创奇，单京豪.科技传播.2013（06）.

（作者单位：河北省煤田地质局第二地质队）

作者简介：王义同，1986年6月，男，汉族，河北省邢台市，助理工程师，研究方向：地球物理测井。