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煤田地球物理測井技術(shù)第一頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一內(nèi)容簡介一、煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題二、煤田地球物理測井參數(shù)的選擇三、煤田地球物理測井資料處理四、煤田地球物理測井資料解釋五、煤田地球物理測井曲線煤巖層對比六、煤田地球物理測井報(bào)告編制方法七、貴州煤田地球物理測井存在的常見問題八、煤田地球物理測井發(fā)展方向第二頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題一、煤田地球物理測井在煤田地質(zhì)勘查中的作用①《煤炭地質(zhì)勘查鉆孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》MT/T1042-2007第6.1節(jié)“鉆孔綜合煤層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定,煤層的“優(yōu)質(zhì)”與“合格”需“經(jīng)鉆探和測井資料對比研究”來確定;②煤層底板坐標(biāo)需經(jīng)過可靠的測斜資料來計(jì)算;③測溫資料可評價(jià)礦井地溫場變化情況;④水文測井可準(zhǔn)確確定涌水點(diǎn)和漏水點(diǎn)位置;⑤物性標(biāo)志可增加煤層對比的可靠性;測井曲線對比可是斷層解釋更加合理;第三頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題二、煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題1、確定煤層的深度、厚度及結(jié)構(gòu);計(jì)算煤層的碳、灰、水含量;2、劃分鉆孔巖性剖面,提供煤、巖層的物性數(shù)據(jù);解釋巖層的砂、泥、水含量;推斷解釋地層時(shí)代;3、進(jìn)行煤巖層物性對比,建立地層地質(zhì)剖面;4、測量地層產(chǎn)狀,研究煤、巖層的變化規(guī)律、地質(zhì)構(gòu)造及沉積環(huán)境;5、測量地溫,評價(jià)地溫變化特征;6、測算地層孔隙度和地層含水飽和度;確定含水層位置及含水層間的補(bǔ)給關(guān)系;第四頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一煤田地球物理測井可解決的地質(zhì)問題7、測算煤巖層力學(xué)參數(shù);8、初步估算目的煤層的煤層氣含量、孔隙度、滲透率,定性評價(jià)其頂?shù)装鍘r層的滲透率;9、確定鉆孔頂角和方位角;10、固井質(zhì)量檢查評價(jià)和套管校深;11、對其他有益礦產(chǎn)提供信息或作出評價(jià)。第五頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一一、煤田地球物理測井參數(shù)選擇原則①滿足現(xiàn)行《煤炭地球物理測井規(guī)范》要求;②煤巖層物性差異明顯,煤層定性定厚可靠,煤層底板坐標(biāo)可靠;③根據(jù)勘查設(shè)計(jì),能滿足煤層氣評價(jià)、水文地質(zhì)評價(jià)、工程地質(zhì)評價(jià)、地溫評價(jià)、固井質(zhì)量評價(jià)等需要;煤田地球物理測井參數(shù)選擇第六頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一煤田地球物理測井參數(shù)選擇二、常規(guī)煤田地球物理測井參數(shù)選擇
常規(guī)煤田地球物理測井必須測量自然伽馬、密度(或伽馬伽馬)、自然電位、視電阻率(屏蔽電極較長、屏蔽效果較好的三側(cè)向視電阻率曲線的薄層分辨率較高)、孔斜。第七頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一煤田地球物理測井參數(shù)選擇三、非常規(guī)煤田地球物理測井參數(shù)選擇非常規(guī)測井是指常規(guī)測井以外的測井。要求進(jìn)行煤層氣評價(jià)的鉆孔必須測量補(bǔ)償密度、補(bǔ)償聲波、補(bǔ)償中子、雙井徑、井溫;可選擇測量電極、地層產(chǎn)狀、超聲成像、核磁共振等;要求進(jìn)行水文地質(zhì)評價(jià)的鉆孔必須選擇擴(kuò)散法或流量測井;可選擇中子中子、超聲成像測井;第八頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一煤田地球物理測井參數(shù)選擇要求進(jìn)行工程地質(zhì)評價(jià)的鉆孔可選擇聲波時(shí)差、超聲成像測井;要求進(jìn)行地溫評價(jià)的鉆孔必須根據(jù)地質(zhì)設(shè)計(jì)選擇簡易測溫或近似穩(wěn)態(tài)測溫或穩(wěn)態(tài)測溫;要求進(jìn)行固井質(zhì)量檢查的鉆孔,應(yīng)選擇深幅、全波列、磁定位等測井。第九頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一煤田地球物理測井資料處理①預(yù)處理:包括建庫、曲線讀取、曲線深度取齊、糾錯(cuò)與插值、濾波、校正與刻度;②數(shù)值計(jì)算:包括曲線相加(減、乘、除)、曲線計(jì)算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì);③曲線分層:包括模擬人工分層(屏幕編輯分層、不等式分層、模擬人工分層)、統(tǒng)計(jì)分層(平均值分層、方差分析分層、極值方差分層、活度分析分層);④巖性和煤質(zhì)分析:包括概率統(tǒng)計(jì)法、判別分析法、回歸分析法、體積模型法、交會圖法等;⑤圖件輸出:CAD電子圖、紙質(zhì)圖紙。第十頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一一、測井曲線識別人工伽馬(密度)曲線:煤層處有明顯異常反映;
視電阻率曲線:煤層、灰?guī)r處有明顯的高幅值異常,泥巖為低幅值反映;
自然伽瑪曲線:煤層為相對低的幅值,但泥巖、碳質(zhì)泥巖、鋁土巖等為較高幅值;煤田地球物理測井資料解釋第十一頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一二、巖、煤層定性解釋
定性解釋就是不作定量計(jì)算,也不涉及層位問題,而是著眼于曲線反映,根據(jù)曲線的異常特征,分析研究鉆孔剖面,定性地判斷煤層、區(qū)分巖性,確定新老地層界面位置等。貴州煤田測井用的定性解釋參數(shù)曲線有視電阻率、自然伽瑪和人工伽瑪三條。(一)定性解釋的依據(jù)物性差異是巖、煤層定性解釋的依據(jù)。煤田地球物理測井資料解釋第十二頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一煤田地球物理測井資料解釋常見巖石的密度見下表石(礦物) 平均密度(g/cm3)巖石(礦物)平均密度(g/cm3)巖鹽2.165砂巖2.40~2.70泥巖2.20~2.65純灰?guī)r(Ф=0)2.71石膏2.32白云巖2.87粉砂巖2.00~2.60硬石膏2.96煤1.3~1.7第十三頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一常見巖石的電阻率見下表名稱電阻率名稱電阻率泥巖1~300煙煤500~5000粘土2~10褐煤10~200白云巖50~5000玄武巖600~600000石灰?guī)r600~6000輝長巖600~600000礫巖20~2000片麻巖600~60000砂巖2~2000花崗巖600~600000頁巖10~1000輝綠巖600~60000無煙煤0.001~1煤田地球物理測井資料解釋第十四頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一常見巖石的自然放射性見下表巖類巖性自然放射性濃度(克鐳當(dāng)量/克)火山巖最強(qiáng)變質(zhì)巖中等沉積巖硬石膏、石膏、不含鉀鹽的巖鹽、煤、瀝青等2×10-12,最低砂巖、砂層、石灰?guī)r、白云巖等2~8×10-12,較低淺海相和陸相沉積的泥巖、泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖和含砂泥巖10~20×10-12,較高鉀鹽、深水泥巖20~80×10-12,高膨潤土、火山灰、放射性軟泥等80×10-12,最高煤低煤田地球物理測井資料解釋第十五頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一(二)、定性解釋的原則和方法原則:從曲線入手,綜合解釋。方法:選擇物性差異明顯的幾條曲線進(jìn)行綜合解釋。三、煤層定厚解釋(一)、定厚解釋的原則
1、選用異常明顯、分層點(diǎn)突出易找的兩條或兩條以上不同參數(shù)曲線進(jìn)行綜合定厚解釋;
2、定厚物性參數(shù)是定性物性參數(shù);
3、定厚解釋采用屏幕曲線人工分層,充分利用放大曲線直觀和精度高的優(yōu)點(diǎn);
4、定厚解釋嚴(yán)格按照分層規(guī)律進(jìn)行,不可隨意變動,避免解釋的人為誤差。煤田地球物理測井資料解釋第十六頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一(二)、定厚解釋的方法
1、先定性后定厚;
2、根據(jù)鉆探和測井解釋成果對比采用合理的解釋點(diǎn);
3、各參數(shù)曲線按各自的解釋原則獨(dú)立解釋,然后取其算術(shù)平均值(深度和厚度)作為解釋成果。貴州煤田測井常用的煤層定厚解釋曲線為三側(cè)向電阻率、人工伽馬和自然伽馬三條,其解釋點(diǎn)見下表。曲線解釋點(diǎn)自然伽瑪半幅值點(diǎn)長源距人工伽瑪厚度等于大于原距時(shí)用三分之一幅值點(diǎn),厚度小于源距時(shí)用三分之二幅值點(diǎn)。三側(cè)向電阻率根部拐點(diǎn)煤田地球物理測井資料解釋第十七頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一四、煤巖層解釋實(shí)例煤田地球物理測井資料解釋第十八頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一五、正斷層解釋正斷層在測井曲線上的特征:與相鄰鉆孔測井曲線對比,層間距減小,曲線明顯出現(xiàn)缺失段。
煤田地球物理測井資料解釋第十九頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一六、逆斷層解釋
逆斷層在測井曲線上的特征:與相鄰鉆孔測井曲線對比,層間距加大,曲線出現(xiàn)明顯重復(fù)特征
煤田地球物理測井資料解釋第二十頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一七、含水層解釋
煤田地球物理測井資料解釋第二十一頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一八、井溫資料分析(一)測量地溫工作的重要性
《煤礦安全規(guī)程》明確規(guī)定:采掘工作面空氣溫度不得超過26℃,機(jī)電硐室的空氣溫度不得超過30℃,并且,當(dāng)上述兩工作地點(diǎn)的空氣溫度超過30℃和34℃時(shí),必須停止作業(yè)。(二)幾個(gè)基本概念
變溫帶:地溫受太陽輻射熱影響而具有周期性變化的帶。
恒溫帶:地溫常年保持恒定的層、帶稱為恒溫帶或中性層。
增溫帶:地溫變化受制于地球的內(nèi)熱,隨深度增加而增加。
地溫梯度:每100m地溫升高的度數(shù)。煤田地球物理測井資料解釋第二十二頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一(三)近似穩(wěn)態(tài)測溫
煤田地球物理測井資料解釋第二十三頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一《煤炭資源地質(zhì)勘探地溫測量若干規(guī)定》指出:
a.平均地溫梯度不超過3℃/100m的地區(qū)為地溫正常區(qū);b.平均地溫梯度超過3℃/100m為高溫異常區(qū);
c.原始巖溫高于31℃的地區(qū)為一級熱害區(qū);
d.原始巖溫高于37℃的地區(qū)為二級熱害區(qū)。(四)地溫分析依據(jù)
煤田地球物理測井資料解釋第二十四頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一一、測井曲線綜合對比的目的
測井曲線綜合對比是為了追索煤、巖層,了解煤田地質(zhì)構(gòu)造,摸清煤層、含水層和其他有用礦層的分布規(guī)律,最后計(jì)算儲量。測井曲線綜合對比通常能確定層位,研究煤、煤層變化規(guī)律,確定斷層,研究火成巖侵入體分布的范圍,研究煤層沖刷的范圍等。二、測井曲線對比方法
測井曲線對比通常是通過測井曲線標(biāo)志層來進(jìn)行的,測井曲線標(biāo)志層就是在測井曲線上具有一定顯著的特征、可作追蹤的地層(包括煤層)。測井曲線對比通常有曲線異常幅度和寬度對比法、曲線異常形態(tài)對比法、曲線異常組合規(guī)律對比法和曲線特殊異常對比法四種。煤田地球物理測井曲線煤巖層對比第二十五頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一三、組合標(biāo)志對比追蹤確定層位
煤田地球物理測井測井曲線煤巖層對比第二十六頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一一、文字結(jié)構(gòu)根據(jù)現(xiàn)行《煤田地球物理測井規(guī)范》(DZ/T00802010)9.3.2節(jié)要求,測井部分文字報(bào)告主要包括:
a.地質(zhì)概況及地球物理特征;
b.工作方法及測井儀器;
c.資料處理、解釋;
d.地質(zhì)成果;
e.結(jié)論與建議;
煤田地球物理測井報(bào)告編制方法第二十七頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一二、成果附圖根據(jù)現(xiàn)行《煤炭地球物理測井規(guī)范》(DZ/T008093)8.8.4要求,測井成果附圖主要包括:
a.鉆孔測井綜合成果圖;
b.物性綜合柱狀圖;
c.煤、巖層曲線對比圖;
d.復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層對比圖;
e.測井設(shè)計(jì)要求的平面等值線圖;
f.其他有關(guān)圖件。煤田地球物理測井報(bào)告編制方法第二十八頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一三、應(yīng)注意問題
a.術(shù)語規(guī)范(如測井參數(shù)、曲線橫向比例單位);
b.圖件規(guī)范(曲線排列位置統(tǒng)一、圖簽格式和圖件編號與其他圖件統(tǒng)一);
c.曲線圖橫向比例選擇合適;
d.圖文表一致(文字描述的與曲線反映的);
e.不畫蛇添足(做什么寫什么,沒做的不寫);煤田地球物理測井報(bào)告編制方法第二十九頁,共三十二頁,編輯于2023年,星期一貴
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