劉琦

江西省煤田地質(zhì)勘察研究院 江西 南昌 330001

在煤田地質(zhì)勘探工作中，測(cè)井憑借縱向分辨率高的特點(diǎn)逐漸成為必不可少的工作手段之一。從煤田的普查預(yù)測(cè)到詳查勘探、儲(chǔ)量評(píng)估甚至是開(kāi)采設(shè)計(jì)階段，測(cè)井資料都有著廣泛而深入的應(yīng)用。測(cè)井方法多種多樣，我們選擇的測(cè)井方法需因地制宜，采用最直接有效的方法獲取鉆孔所需參數(shù)。下面我們僅討論和分析煤田測(cè)井工作中常用的方法參數(shù)和影響測(cè)井曲線質(zhì)量的因素。

1 密度曲線及其影響因素

在煤田測(cè)井實(shí)踐工作中，密度曲線是重中之重，稱其為解釋煤層的“王牌”曲線，該曲線質(zhì)量的好壞直接影響著煤層定性定厚的最終解釋。而密度曲線卻并非通過(guò)實(shí)測(cè)得來(lái)，而是由實(shí)測(cè)長(zhǎng)、短源距伽馬伽馬曲線通過(guò)計(jì)算所得出。伽馬測(cè)井主要是通過(guò)放射源中所放出的γ粒子與巖層產(chǎn)生的康普頓散射效應(yīng)，接收經(jīng)巖石散射而未被吸收最終到達(dá)探測(cè)器的散射γ射線。對(duì)于伽馬曲線而言，影響其測(cè)井曲線質(zhì)量的因素主要為放射源強(qiáng)度大小，井壁是否推靠測(cè)量，泥漿比重及泥餅校正影響，鋼套管的影響，煤層煤質(zhì)及煤體結(jié)構(gòu)，煤層頂、底板圍巖密度，儀器性能和采樣間隔的設(shè)置等[1]。

2 自然伽馬曲線及影響因素

自然伽馬測(cè)井同伽馬伽馬測(cè)井一樣同屬放射性測(cè)井的范疇，是以記錄鉆孔地質(zhì)剖面中各種巖層的天然放射性強(qiáng)度為基礎(chǔ)的一種簡(jiǎn)單有效的測(cè)井方法。自然伽馬曲線法測(cè)量的是巖石綜合放射性強(qiáng)度，不同的巖層成分不同，其產(chǎn)生過(guò)程中所處的外界環(huán)境也不同，因此不同巖層所含的放射性元素種類和強(qiáng)度也不同。我們根據(jù)各巖層天然放射性強(qiáng)度差異來(lái)劃分地質(zhì)剖面，判斷巖性，研究沉積環(huán)境，輔助發(fā)現(xiàn)其他有益礦產(chǎn)等等。對(duì)于自然伽馬曲線而言，影響其測(cè)井曲線因素的有鉆孔所處地層的地質(zhì)沉積環(huán)境和地層時(shí)代，鉆孔中放射性水含量，測(cè)井下井儀器測(cè)量速度和時(shí)間常數(shù)，泥漿材料的影響，鋼套管的影響等[2]。

3 三側(cè)向或視電阻率曲線及影響因素

作為電性測(cè)井的曲線，電阻率測(cè)井方法從模擬測(cè)井時(shí)代就已開(kāi)始在各個(gè)煤田測(cè)井勘探業(yè)務(wù)中得到廣泛的應(yīng)用。三側(cè)向電阻率或視電阻率曲線作為煤田測(cè)井的必測(cè)曲線之一，對(duì)測(cè)井資料后期解釋有著舉足輕重的作用。視電阻率法是根據(jù)各巖層電阻率差異來(lái)區(qū)分巖層，測(cè)量方法有梯度電極系法和電位電極系法。電位電極系法一般只適用于軟弱的低阻地層，對(duì)高阻層效果不理想，在劃分薄層煤層上也不如梯度電極系。影響視電阻率曲線的因素主要有接地電阻的大小，井液電阻率的干擾，井徑的大小，煤層侵入帶電阻率，煤層厚度等。三側(cè)向電阻率法有探測(cè)半徑大，受井液和孔徑影響小，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。三側(cè)向電阻率法中心電極長(zhǎng)度影響分辨率，電極系長(zhǎng)度影響探測(cè)半徑。相比于視電阻率法，三側(cè)向電阻率分層能力更高，測(cè)量值也更接近于實(shí)際值。三側(cè)向電阻率影響因素主要有電極系長(zhǎng)度，主電極長(zhǎng)度，電極系直徑，目的層與圍巖電阻率，泥漿和侵入帶影響，井徑影響等[2]。

4 自然電位曲線及影響因素

自然電位法是根據(jù)各巖石的自然電化學(xué)活動(dòng)性所形成的自然電位差異來(lái)劃分地層，確定破碎帶位置，含水層位置以及含水層之間的補(bǔ)給關(guān)系等，是煤田測(cè)井重要方法參數(shù)之一。自然電位形成的原因主要有巖石與溶液的氧化還原作用，顆粒的吸附作用以及溶液的擴(kuò)散作用。氧化還原電位多發(fā)生于煤層，擴(kuò)散吸附電位則與巖層的孔隙度大小、井液礦化度有關(guān)。自然電場(chǎng)一般由地層和泥漿在電化學(xué)作用下產(chǎn)生，測(cè)井時(shí)大多采用井下M電極，地面N電極的方式測(cè)量。因?yàn)榕c電阻率測(cè)井共用M電極，故自然電位測(cè)井影響因素較多，主要有電極極化電位的影響，電阻率測(cè)井漏電干擾影響，重錘電蝕的影響，井場(chǎng)附近大型電力裝置的影響等。

5 聲波曲線及影響因素

聲波時(shí)差法是利用不同的巖體對(duì)聲波傳播速度不同的特點(diǎn)，通過(guò)下井儀器中設(shè)置的發(fā)射探頭和接收探頭，記錄聲波傳播的時(shí)間差來(lái)研究鉆井剖面的一種方法。該方法以探測(cè)巖體的彈性波速，利用聲波時(shí)差數(shù)據(jù)計(jì)算巖石力學(xué)參數(shù)，從而了解巖體的風(fēng)化程度和完整性，巖石孔隙度，滲透率，提供相關(guān)動(dòng)力學(xué)參數(shù)等，對(duì)儲(chǔ)層判定具有重要意義。聲波曲線的影響因素主要有周波跳躍，源距和間距，井徑，測(cè)井速度，聲波發(fā)射功率，碰撞干擾影響等。

6 其他工程測(cè)井曲線及影響因素

①井徑。井徑曲線是通過(guò)使用密度探管上撐腿來(lái)測(cè)量鉆孔直徑，獲得鉆孔直徑沿深度的變化曲線，然后利用所測(cè)得的井徑曲線，計(jì)算出鉆孔最大、最小及平均井徑。井徑曲線不能直接對(duì)煤巖層進(jìn)行判斷劃分，需要結(jié)合其他測(cè)井曲線對(duì)煤巖層進(jìn)行識(shí)別。影響井徑曲線的因素主要是探管撐腿和孔徑的大小，鋼套管的深度等。②井斜。井斜測(cè)井是指測(cè)量鉆孔內(nèi)傾斜方位和角度的測(cè)井方法。該方法通過(guò)連測(cè)或點(diǎn)測(cè)方式記錄鉆孔不同深度的頂角值和方位角值，經(jīng)后期數(shù)據(jù)處理校正后可顯示鉆孔在空間的分布和水平投影狀況。井斜的主要影響因素是儀器的精確度，鋼套管的深度等。③井溫。井溫測(cè)井又稱熱測(cè)井，是根據(jù)測(cè)量鉆孔內(nèi)溫度隨著深度變化的規(guī)律獲得鉆孔地溫曲線，劃分鉆孔內(nèi)變溫帶、恒溫帶和增溫帶，利用井溫資料對(duì)熱儲(chǔ)層進(jìn)行判定和潛力評(píng)價(jià)的一種方法。井溫的主要影響因素是大氣溫度，流體物性，孔內(nèi)靜止時(shí)長(zhǎng)等。以上僅簡(jiǎn)單介紹了煤田測(cè)井的部分方法和影響各測(cè)井曲線質(zhì)量的部分因素。煤田測(cè)井方法眾多，影響各測(cè)井方法的因素也是多種多樣。隨著測(cè)井技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)煤田測(cè)井的認(rèn)識(shí)也在不斷得到深化。由于煤層硬度較小，煤芯采取率偏低的原因，煤炭地質(zhì)勘查工作對(duì)煤田測(cè)井的依賴性越來(lái)越大，因此加強(qiáng)對(duì)煤田測(cè)井多種方法的研究工作，也是具有重大現(xiàn)實(shí)意義的。