煤田测井常用方法及影响因素分析

刘琦

江西省煤田地质勘察研究院 江西 南昌 330001

在煤田地质勘探工作中，测井凭借纵向分辨率高的特点逐渐成为必不可少的工作手段之一。从煤田的普查预测到详查勘探、储量评估甚至是开采设计阶段，测井资料都有着广泛而深入的应用。测井方法多种多样，我们选择的测井方法需因地制宜，采用最直接有效的方法获取钻孔所需参数。下面我们仅讨论和分析煤田测井工作中常用的方法参数和影响测井曲线质量的因素。

1 密度曲线及其影响因素

在煤田测井实践工作中，密度曲线是重中之重，称其为解释煤层的“王牌”曲线，该曲线质量的好坏直接影响着煤层定性定厚的最终解释。而密度曲线却并非通过实测得来，而是由实测长、短源距伽马伽马曲线通过计算所得出。伽马测井主要是通过放射源中所放出的γ粒子与岩层产生的康普顿散射效应，接收经岩石散射而未被吸收最终到达探测器的散射γ射线。对于伽马曲线而言，影响其测井曲线质量的因素主要为放射源强度大小，井壁是否推靠测量，泥浆比重及泥饼校正影响，钢套管的影响，煤层煤质及煤体结构，煤层顶、底板围岩密度，仪器性能和采样间隔的设置等[1]。

2 自然伽马曲线及影响因素

自然伽马测井同伽马伽马测井一样同属放射性测井的范畴，是以记录钻孔地质剖面中各种岩层的天然放射性强度为基础的一种简单有效的测井方法。自然伽马曲线法测量的是岩石综合放射性强度，不同的岩层成分不同，其产生过程中所处的外界环境也不同，因此不同岩层所含的放射性元素种类和强度也不同。我们根据各岩层天然放射性强度差异来划分地质剖面，判断岩性，研究沉积环境，辅助发现其他有益矿产等等。对于自然伽马曲线而言，影响其测井曲线因素的有钻孔所处地层的地质沉积环境和地层时代，钻孔中放射性水含量，测井下井仪器测量速度和时间常数，泥浆材料的影响，钢套管的影响等[2]。

3 三侧向或视电阻率曲线及影响因素

作为电性测井的曲线，电阻率测井方法从模拟测井时代就已开始在各个煤田测井勘探业务中得到广泛的应用。三侧向电阻率或视电阻率曲线作为煤田测井的必测曲线之一，对测井资料后期解释有着举足轻重的作用。视电阻率法是根据各岩层电阻率差异来区分岩层，测量方法有梯度电极系法和电位电极系法。电位电极系法一般只适用于软弱的低阻地层，对高阻层效果不理想，在划分薄层煤层上也不如梯度电极系。影响视电阻率曲线的因素主要有接地电阻的大小，井液电阻率的干扰，井径的大小，煤层侵入带电阻率，煤层厚度等。三侧向电阻率法有探测半径大，受井液和孔径影响小，分辨率高，抗干扰能力强等特点。三侧向电阻率法中心电极长度影响分辨率，电极系长度影响探测半径。相比于视电阻率法，三侧向电阻率分层能力更高，测量值也更接近于实际值。三侧向电阻率影响因素主要有电极系长度，主电极长度，电极系直径，目的层与围岩电阻率，泥浆和侵入带影响，井径影响等[2]。

4 自然电位曲线及影响因素

自然电位法是根据各岩石的自然电化学活动性所形成的自然电位差异来划分地层，确定破碎带位置，含水层位置以及含水层之间的补给关系等，是煤田测井重要方法参数之一。自然电位形成的原因主要有岩石与溶液的氧化还原作用，颗粒的吸附作用以及溶液的扩散作用。氧化还原电位多发生于煤层，扩散吸附电位则与岩层的孔隙度大小、井液矿化度有关。自然电场一般由地层和泥浆在电化学作用下产生，测井时大多采用井下M电极，地面N电极的方式测量。因为与电阻率测井共用M电极，故自然电位测井影响因素较多，主要有电极极化电位的影响，电阻率测井漏电干扰影响，重锤电蚀的影响，井场附近大型电力装置的影响等。

5 声波曲线及影响因素

声波时差法是利用不同的岩体对声波传播速度不同的特点，通过下井仪器中设置的发射探头和接收探头，记录声波传播的时间差来研究钻井剖面的一种方法。该方法以探测岩体的弹性波速，利用声波时差数据计算岩石力学参数，从而了解岩体的风化程度和完整性，岩石孔隙度，渗透率，提供相关动力学参数等，对储层判定具有重要意义。声波曲线的影响因素主要有周波跳跃，源距和间距，井径，测井速度，声波发射功率，碰撞干扰影响等。

6 其他工程测井曲线及影响因素

①井径。井径曲线是通过使用密度探管上撑腿来测量钻孔直径，获得钻孔直径沿深度的变化曲线，然后利用所测得的井径曲线，计算出钻孔最大、最小及平均井径。井径曲线不能直接对煤岩层进行判断划分，需要结合其他测井曲线对煤岩层进行识别。影响井径曲线的因素主要是探管撑腿和孔径的大小，钢套管的深度等。②井斜。井斜测井是指测量钻孔内倾斜方位和角度的测井方法。该方法通过连测或点测方式记录钻孔不同深度的顶角值和方位角值，经后期数据处理校正后可显示钻孔在空间的分布和水平投影状况。井斜的主要影响因素是仪器的精确度，钢套管的深度等。③井温。井温测井又称热测井，是根据测量钻孔内温度随着深度变化的规律获得钻孔地温曲线，划分钻孔内变温带、恒温带和增温带，利用井温资料对热储层进行判定和潜力评价的一种方法。井温的主要影响因素是大气温度，流体物性，孔内静止时长等。以上仅简单介绍了煤田测井的部分方法和影响各测井曲线质量的部分因素。煤田测井方法众多，影响各测井方法的因素也是多种多样。随着测井技术的不断发展，人们对煤田测井的认识也在不断得到深化。由于煤层硬度较小，煤芯采取率偏低的原因，煤炭地质勘查工作对煤田测井的依赖性越来越大，因此加强对煤田测井多种方法的研究工作，也是具有重大现实意义的。