沁水煤田古县区块测井曲线特征及综合应用

 　　摘要：统计了沁水煤田古县区块的煤层、岩层测井物性参数，研究分析了视电阻率、自然伽马、人工伽马、声波时差等测井曲线的物性特征及地层划分和煤、岩层的对比工作，取得了较好的效果。

　　关键词：煤层;地层划分;标志层;煤层对比

　　中图分类号：P631.81

　　文献标识码：A

　　DOI：10.15913/j .cnki.kj ycx.2019. 11.068

　　《煤田地质与勘探》主要刊载煤田地质、矿井地质、煤层气、水文地质工程地质、环境地质、煤田物探、矿井物探、探矿工程等方面的新发现、学术论文、先进经验和技术革新成果。

　　1 勘查区煤层、岩层的物性特征

　　煤层在测井曲线上的反映以低密度、低自然伽马、中～高电阻率、高声波时差为主要特征。夹矸主要以长源距散射伽马( GGL)曲线为定性依据，原则是以长源距散射伽马曲线中夹矸幅值小于等于煤层幅值的1/2时解释为夹矸，但对小于1.31 m的较薄煤层，其夹矸反映幅值确定为煤层幅值的1/3以上。

　　岩层中石灰岩为特高电阻率、高密度、低自然伽马、低声波时差反映;砂岩一般为中～高电阻率、较高密度、较低自然伽马反映，随粒度的不同而变化明显，粒度增大，电阻率增大、密度增大、自然伽马减小、声波时差减小，粒度减小则反之;泥岩为低电阻率、较低密度、高自然伽马反映;粉砂岩及砂质泥岩介于砂岩与泥岩之间;铝土质泥岩自然伽马表现为特高自然伽马异常;第四系黄土层为低电阻率、低密度、低自然伽马反映。

　　2 煤層顶面(11号煤顶或上覆泥岩顶)

　　煤层的形成一般发生在盆地演化某一阶段的后期，泥炭堆积的终结表明这一演化阶段的结束，所以，以往人们习惯于把煤层顶层面作为一个沉积旋回的顶界面进行层序的划分与对比。

　　测井标志：11号煤上下均为明显的突变接触关系，煤具有低伽马、高电阻率、低密度、高声波时差的测井响应特征，在区块易于识别，测井形状为高幅钟形或漏斗形，如果含有夹矸，可见指形尖峰，煤层上下均为低幅。

　　3 海泛面或者洪泛面

　　主要包括畔沟灰岩、K2灰岩、K3灰岩、K4灰岩以及Ks灰岩。

　　3.1 畔沟灰岩

　　测井标志：如果该标志层在井中以灰岩存在，则厚层测井形状为高幅齿化箱形，薄层测井形状为高幅指形;如果该标志层在井中以泥灰岩存在，则薄层自然伽马、电阻率为高幅指形;如果该标志层在井中相变为砂质泥岩，则测井标志不明显。

　　3.2 K3、K4灰岩

　　测井标志：该标志层上下均为明显的突变接触关系，如果为灰岩，测井响应为低伽马、高电阻率，测井形状为高幅齿化箱形/漏斗形;如果为砂岩，则测井响应为低伽马，电阻率异常不明显，测井形状为高幅齿化钟形。

　　3.3 K5灰岩

　　测井标志：界面上下为明显的突变接触关系，如果为灰岩，该标志层对应的测井形状是中高幅指形;如果为泥灰岩，该标志层对应的测井形状是中低幅指形;如果为菱铁质泥岩，则标志层对应的测井形状是中高幅菱形。

　　4 河道侵蚀面

　　古县区块山西组古沉积环境为河流三角洲相，在河流三角洲沉积体系中，四级层序界面以河道侵蚀面为界，该区块四级层序界面除以北岔沟砂岩K7、骆驼脖子砂岩K8外，还以山西组主采煤层2号煤上覆的砂岩底面为界面。

　　测井标志：界面以上的砂岩段，根据砂岩粒度大小的变化，其幅度也相应地发生变化，一般为大段低幅偶见中高幅(中低幅)齿化箱形/钟形，也可通过界面之下有明显响应特征的煤层来辅助识别。

　　太原组含石灰岩2-3层，其中K4在区块发育不稳定，K2、K3全区发育稳定。K2、K3分别为9+10、8号煤的直接顶板，是对比上述煤层的主要标志。另外，其他灰岩可以作为煤层对比的辅助标志。

　　山西组地层内的标志层稳定性差，且岩性特征不明显，因此在对比中只能作为一般性标志。山西组各煤层间距较稳定，自身组合特征明显，这些都可作为煤层对比的标志。

　　5 勘查区煤层对比

　　区内主要含煤地层为二叠系下统山西组( Pis)和石炭系上统太原组( C3t)，地层总厚146.95 m，共含煤22层，煤层总厚17.00 m，综合含煤系数为11.57%。

　　山西组(P1s)：地层总厚平均50.40m，含煤9层，编号自上而下为1上1、1下、2上、2、2下、3上、3、3下;煤层总厚5.95 m，含煤系数11.81%。其中全区稳定大部可采煤层2层，编号为2、3号。 太原组(C3t)：地层平均厚度96.55m，含煤13层，编号自上而下为4、4下、5上、5、6上、6、6下、7、7下、8、9、10、11;煤层总厚平均11.05 m，含煤系数为11.44%。9+10号煤层为全区稳定可采煤层，在区块中部、北部9+10分叉为9、10号，9号煤层发育，10号煤层多为不可采煤层;在区块东南及西南部9、10号煤层多合并为一层;11号煤层为本区稳定的大部可采煤层。主要煤层及标志层特征见表1.

　　6 结论

　　本次研究全部使用数字测井仪测井，测井资料准确可靠。原始资料经计算机处理，得出一系列定量分析的成果，了解了本区铝土矿、铁矿及煤层中的微量及放射性元素锗、镓、钒、铀、钍等伴生矿产，本区不具备伴生矿产开发价值。

　　参考文献：

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　　[3]白斌，邹才能.朱如凯，等.利用露头、自然伽玛、岩石地球化学和测井地震一体化综合厘定层序界面——以四川盆地上三叠统须家河组为例[J].天然气地球科学，2010，21( 1)： 77-85.

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