云南省富源县大河煤矿中深部勘查区煤岩层测井曲线对比

（福建省121地质大队 福建龙岩 364021）

富源县为云南省的重要产煤基地，大河煤矿区为主要的矿区之一。该勘查区位于云南省富源县城180°方位，平距20km，矿区面积约29.51km2，对区范围内的资源量进行了全面的估算，富煤三、四矿探矿证范围550m标高以上共获全区可采3层、大部分可采17层煤的332+333类（全硫St，d≤3%）总资源量21033.69万t，可采煤层的煤层气资源总量为62亿多m3。勘查区位于滇东恩洪矿区十井田的东北部，处于恩洪复向斜的中段偏北。区内煤类以焦煤为主，煤的工业利用方向主要用作炼焦用煤或配煤和部分动力用煤。勘探区内各种岩性与煤层物性差异较大，煤系标志层的物性反映特征及相邻岩性组合特征形成标志明显，并保持稳定曲线形态。因此，以各种参数测井曲线形态综合特征为主，结合矿区地层层序及局部层位的测井曲线反映特征，开展的煤、岩层对比，效果较好。

1 岩煤层的特征

1.1 岩煤层的岩性

1.1.1 特征峨眉山玄武岩组（P3β）

上部主要为紫红色凝灰岩，下部为灰绿色致密状玄武岩，具少量杏仁状。在测井曲线上的反映表现为“三低一高”（高：高-较高电阻率、低：低自然伽马、低散射伽玛、低声波时差）。

1.1.2 龙潭组（P3l）

根据岩性、岩相及标志层等组合特征，将龙潭组分为两个岩性段，即龙潭组第一段（P3l1）、龙潭组第二段（P3l2）。

（1）龙潭组第一段（P3l1）。该段厚度为 41.59～178.25m，平均约为108m，含煤8～13层。主要岩性为粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、煤层，存在薄层状菱铁岩或透镜体，该地层底部为凝灰质泥岩、砾岩，含散状黄铁矿结核。M24煤层以下至P2β顶界平均厚度为11m左右，之间为粉砂岩、铝土质泥岩、底砾岩，有时含0～2层薄煤线。矿区内局部因河床底砾岩发育或底部常因基底地形凸起，致使M23、M24煤层变薄或沉积缺失。

（2）龙潭组第二段（P3l2）。厚度 60.27～130.28m，平均 88.43m。为勘查区内煤质最好的主要含煤段地层，含煤共有10～16层，底部至16号煤层顶板，上部至7号煤层顶板。该段岩性主要由灰色、深灰色薄层状粉砂岩、细粉砂岩、粉砂质泥岩组成，夹薄层灰色泥、岩菱铁岩及煤层。底部以M16煤层顶板作为龙潭组第一段与第二段的分界线。

1.1.3 长兴组（P3c）

厚47.36～131.54m，平均约为70m。该层位卡以头组底界开始，至7号煤层顶板，共含煤10～15层。其岩性以为灰绿色、灰色薄层状泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩为主，夹有菱铁岩、炭质泥岩及煤层、灰色泥岩等薄层状。长兴组底部7号煤层顶板，见一层厚7m左右的灰色薄层状粉砂质泥岩，并与薄层状菱铁岩呈不等厚相间出现。与底部龙潭组地层呈整合接触。

1.2 矿区岩性地球物理特性

勘查区内各种岩性、煤层物性较好，测井曲线反映特征异常明显、稳定。岩性主要有泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、煤、炭质泥岩、铝土岩、砾岩等。勘查区岩性测井曲线物理参数和勘查区岩、煤层测井曲线物性反映特征如表1、表2所示。

表1 勘查区岩性测井曲线物理参数统计表

表2 勘查区岩、煤层测井曲线物性反映特征表

2 测井曲线物性特征及对比

矿区岩性划分及层位对比，主要采用自然伽玛曲线（GR）、三侧向电阻率曲线（LL3）和长源距伽玛伽玛曲线（GGL）作为对比曲线。根据一些岩层在对比曲线幅度、形态、组合特征（包括全区或局部地段曲线）所具有典型标志确定为标志层，这是该区采用的主要对比方法；其次是不同地层间的组合特征，这是与沉积旋回相适应的曲线特征，对主要层段进行对比追踪。

通过对三侧向电阻率曲线自然伽玛曲线和长源距伽玛伽玛曲线的组合特征对比，区内含煤段确定八个曲线特征相对稳定的对比标志层，分别WB1～WB8，其特征简述如下：

2.1 WB1：自然伽马测井曲线呈“飘扬的的钝角三角旗”

M1+1煤顶板通常为粉砂岩、泥质粉砂岩，直接底板为泥岩。该层泥岩在自然伽马测井曲线上有一正异常，形似飘扬的钝角三角旗。该标志可以很好的判定M1+1号煤层位（如图1）。

2.2 WB2：三侧向电阻率测井曲线呈“子母尖塔”

由M2煤、M2+1煤和围岩在三侧向电阻率测井曲线的反映呈“子母尖塔”。M2煤为一层薄煤，M2+1煤全区大部分可采，两层煤层间距一般在10m以内，比较稳定。在三侧向电阻率测井曲线上M2+1煤曲线幅值略高于M2煤幅值，两层煤三侧向电阻率曲线均呈尖型塔正异常。且在2煤层之间有粉砂岩或泥质粉砂岩，三侧向电阻率测井曲线上常有“小山峰”或“小笋尖”。该标志可以较好地判定M2、M2+1煤层层位（如图2）。

2.3 WB3：三侧向电阻率测井曲线呈“平原之后见屏障”

M7煤层底板-M9煤层的岩层、M9煤层在三侧向电阻率曲线上的反映呈“平原之后见屏障”。M9煤层的长源距伽玛伽玛曲线和三侧向视电阻率曲线幅值为全区煤层最高，三侧向视电阻率值超过2000Ωm，曲线形态上看呈“熊熊燃烧的火炬”。矿区 M7、M9煤层厚度稳定，M7、M9煤之间偶尔见 M8煤，两层煤层中间岩性为粉砂岩，在自然伽玛曲线上起伏较小且平稳、长源距伽玛伽玛曲线表现较为幅值稳定、曲线平直。该标志可很好地确定M7煤层和M9煤层，并对矿区内判断煤系层位主要标志之一（如图3）。

2.4 WB4：M11煤层自然伽马测井曲线呈“W”形标志

M11煤层的中下部夹一薄层含棕灰色隐晶质高岭石泥岩夹矸，从自然伽马曲线形态上看M11的自然伽玛曲线低值中部有一小尖凸起，使得M11煤层的自然伽马测井曲线呈“W”形，并且M11与M12煤层以煤组为组合特征，其层间距一般6m，岩性以泥岩、粉砂岩为主，层位与间距稳定。该标志可很好地确定 M11煤层（如图 4）。

2.5 WB5：M16煤层底板自然伽马测井曲线呈“笔架山”形标志

M16煤全区可采煤层，简单结构，中部多夹0～2层0.02～0.39m的棕灰色中、粗晶高岭石泥岩或泥岩夹矸，是识别该煤层的主要标志之一。从测井曲线上看M16煤层底部有一自然伽玛高异常，且中间有一个凹陷呈“笔架山”，它与M16、M17煤层之间泥岩的平滑低值电阻率组成对比标志，该标志可很好地确定 M16、M17煤层（如图 5）。

2.6 WB6：M19-M20煤层中岩层的三侧向视电阻率呈 “尖齿状”或“尖峰状”高异常标志

由M19煤层组成，M19煤层与M20煤层中间有1-3层较厚细砂岩或粉砂岩，使得从测井曲线上看，M19煤层与M20煤层中间的三侧向视电阻率形成“尖齿状”或“尖峰状”的高异常。该标志可较好地确定M19、M20煤层（如图6）。

2.7 WB7：M20、M21、M22 煤层及围岩自然伽马测井曲线呈“重峦叠嶂”标志

由M20、M21、M22煤层及围岩组成，由于在M20煤以下夹凝灰质泥岩及砾岩，也含星散状黄铁矿及结核，从测井曲线上看，在 M20、M21、M22煤层及围岩出现“重峦叠嶂”自然伽玛高异常，该标志可很好地确定 M20、M21、M22煤层（如图 7）。

2.8 WB8：M23、M24煤层及围岩自然伽马测井曲线呈 “剑峰齐立”标志

由M23、M24煤层及围岩组成，24煤以下有一层铝土岩；从测井曲线上看，在M23、M24煤层的底板及夹矸呈现“剑峰齐立”的自然伽玛高异常。该标志可很好地确定M23、M24号煤层（如图 8）。

3 结论

测井曲线对比中，主要抓住物性特征异常明显的层段、层位，通过区内各钻孔测井曲线的详细研究、比对，查寻各煤、岩层在曲线上反映规律特点，确定物性标志层。

本区确定曲线标志层较多，较好地控制了煤层层位，煤层对比较为可靠。对比过程中，结合地质资料综合分析，相互印证，认真对比。为矿区的构造分析和储量计算提供了较可靠的依据。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，其余煤层受标志层间接控制。