煤田地球物理測(cè)井技術(shù)

煤田地球物理測(cè)井技術(shù)第1頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容簡(jiǎn)介一、煤田地球物理測(cè)井可解決的地質(zhì)問(wèn)題二、煤田地球物理測(cè)井參數(shù)的選擇三、煤田地球物理測(cè)井資料處理四、煤田地球物理測(cè)井資料解釋五、煤田地球物理測(cè)井曲線煤巖層對(duì)比六、煤田地球物理測(cè)井報(bào)告編制方法七、貴州煤田地球物理測(cè)井存在的常見(jiàn)問(wèn)題八、煤田地球物理測(cè)井發(fā)展方向第2頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煤田地球物理測(cè)井可解決的地質(zhì)問(wèn)題一、煤田地球物理測(cè)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(cè)井資料對(duì)比研究”來(lái)確定；②煤層底板坐標(biāo)需經(jīng)過(guò)可靠的測(cè)斜資料來(lái)計(jì)算；③測(cè)溫資料可評(píng)價(jià)礦井地溫場(chǎng)變化情況；④水文測(cè)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(duì)比的可靠性；測(cè)井曲線對(duì)比可是斷層解釋更加合理；第3頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煤田地球物理測(cè)井可解決的地質(zhì)問(wèn)題二、煤田地球物理測(cè)井可解決的地質(zhì)問(wèn)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(duì)比，建立地層地質(zhì)剖面；4、測(cè)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(cè)量地溫，評(píng)價(jià)地溫變化特征；6、測(cè)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4頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煤田地球物理測(cè)井可解決的地質(zhì)問(wèn)題7、測(cè)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(píng)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(píng)價(jià)和套管校深；11、對(duì)其他有益礦產(chǎn)提供信息或作出評(píng)價(jià)。第5頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、煤田地球物理測(cè)井參數(shù)選擇原則①滿足現(xiàn)行《煤炭地球物理測(cè)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(píng)價(jià)、水文地質(zhì)評(píng)價(jià)、工程地質(zhì)評(píng)價(jià)、地溫評(píng)價(jià)、固井質(zhì)量評(píng)價(jià)等需要；煤田地球物理測(cè)井參數(shù)選擇第6頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煤田地球物理測(cè)井參數(shù)選擇二、常規(guī)煤田地球物理測(cè)井參數(shù)選擇

常規(guī)煤田地球物理測(cè)井必須測(cè)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(zhǎng)、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7頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煤田地球物理測(cè)井參數(shù)選擇三、非常規(guī)煤田地球物理測(cè)井參數(shù)選擇非常規(guī)測(cè)井是指常規(guī)測(cè)井以外的測(cè)井。要求進(jìn)行煤層氣評(píng)價(jià)的鉆孔必須測(cè)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(cè)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(píng)價(jià)的鉆孔必須選擇擴(kuò)散法或流量測(cè)井；可選擇中子中子、超聲成像測(cè)井；第8頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煤田地球物理測(cè)井參數(shù)選擇要求進(jìn)行工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的鉆孔可選擇聲波時(shí)差、超聲成像測(cè)井；要求進(jìn)行地溫評(píng)價(jià)的鉆孔必須根據(jù)地質(zhì)設(shè)計(jì)選擇簡(jiǎn)易測(cè)溫或近似穩(wěn)態(tài)測(cè)溫或穩(wěn)態(tài)測(cè)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(cè)井。第9頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煤田地球物理測(cè)井資料處理①預(yù)處理：包括建庫(kù)、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(huì)圖法等；⑤圖件輸出：CAD電子圖、紙質(zhì)圖紙。第10頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、測(cè)井曲線識(shí)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(duì)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(cè)井資料解釋第11頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、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(wèn)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(cè)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(cè)井資料解釋第12頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煤田地球物理測(cè)井資料解釋常見(jiàn)巖石的密度見(jiàn)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13頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月常見(jiàn)巖石的電阻率見(jiàn)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(zhǎng)巖600～600000礫巖20～2000片麻巖600～60000砂巖2～2000花崗巖600～600000頁(yè)巖10～1000輝綠巖600～60000無(wú)煙煤0.001～1煤田地球物理測(cè)井資料解釋第14頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月常見(jiàn)巖石的自然放射性見(jiàn)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(rùn)土、火山灰、放射性軟泥等80×10-12，最高煤低煤田地球物理測(cè)井資料解釋第15頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(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(dòng)，避免解釋的人為誤差。煤田地球物理測(cè)井資料解釋第16頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(二)、定厚解釋的方法

1、先定性后定厚；

2、根據(jù)鉆探和測(cè)井解釋成果對(duì)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(cè)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(jiàn)下表。曲線解釋點(diǎn)自然伽瑪半幅值點(diǎn)長(zhǎng)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(cè)井資料解釋第17頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、煤巖層解釋實(shí)例煤田地球物理測(cè)井資料解釋第18頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、正斷層解釋正斷層在測(cè)井曲線上的特征：與相鄰鉆孔測(cè)井曲線對(duì)比，層間距減小，曲線明顯出現(xiàn)缺失段。

煤田地球物理測(cè)井資料解釋第19頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六、逆斷層解釋

逆斷層在測(cè)井曲線上的特征：與相鄰鉆孔測(cè)井曲線對(duì)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(cè)井資料解釋第20頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七、含水層解釋

煤田地球物理測(cè)井資料解釋第21頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月八、井溫資料分析(一)測(cè)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(guò)26℃，機(jī)電硐室的空氣溫度不得超過(guò)30℃，并且，當(dāng)上述兩工作地點(diǎn)的空氣溫度超過(guò)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(yáng)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(cè)井資料解釋第22頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(三)近似穩(wěn)態(tài)測(cè)溫

煤田地球物理測(cè)井資料解釋第23頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月《煤炭資源地質(zhì)勘探地溫測(cè)量若干規(guī)定》指出：

a.平均地溫梯度不超過(guò)3℃／100m的地區(qū)為地溫正常區(qū)；b.平均地溫梯度超過(guò)3℃／100m為高溫異常區(qū)；

c.原始巖溫高于31℃的地區(qū)為一級(jí)熱害區(qū)；

d.原始巖溫高于37℃的地區(qū)為二級(jí)熱害區(qū)。(四)地溫分析依據(jù)

煤田地球物理測(cè)井資料解釋第24頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、測(cè)井曲線綜合對(duì)比的目的

測(cè)井曲線綜合對(duì)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(chǔ)量。測(cè)井曲線綜合對(duì)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(cè)井曲線對(duì)比方法

測(cè)井曲線對(duì)比通常是通過(guò)測(cè)井曲線標(biāo)志層來(lái)進(jìn)行的，測(cè)井曲線標(biāo)志層就是在測(cè)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(cè)井曲線對(duì)比通常有曲線異常幅度和寬度對(duì)比法、曲線異常形態(tài)對(duì)比法、曲線異常組合規(guī)律對(duì)比法和曲線特殊異常對(duì)比法四種。煤田地球物理測(cè)井曲線煤巖層對(duì)比第25頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、組合標(biāo)志對(duì)比追蹤確定層位

煤田地球物理測(cè)井測(cè)井曲線煤巖層對(duì)比第26頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、文字結(jié)構(gòu)根據(jù)現(xiàn)行《煤田地球物理測(cè)井規(guī)范》(DZ/T00802010)9.3.2節(jié)要求，測(cè)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(cè)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(cè)井報(bào)告編制方法第27頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、成果附圖根據(jù)現(xiàn)行《煤炭地球物理測(cè)井規(guī)范》(DZ/T008093)8.8.4要求，測(cè)井成果附圖主要包括：

a.鉆孔測(cè)井綜合成果圖；

b.物性綜合柱狀圖；

c.煤、巖層曲線對(duì)比圖；

d.復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層對(duì)比圖；

e.測(cè)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(cè)井報(bào)告編制方法第28頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、應(yīng)注意問(wèn)題

a.術(shù)語(yǔ)規(guī)范(如測(cè)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(hào)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(méi)做的不寫)；煤田地球物理測(cè)井報(bào)告編制方法第29頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2