導(dǎo)語：數(shù)字化測井技術(shù)對地質(zhì)勘探的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:和原有的模擬測井技術(shù)相比起來,數(shù)字化測井技術(shù)具有更高的效率,且無需更多的人工干預(yù),可以在確保測量精確度的同時減輕測量人員的壓力,在煤田測井工作中得到了一定的推廣。本文首先對測井技術(shù)進行了簡要介紹,并分析了其應(yīng)用于煤礦測井工作中的優(yōu)勢,之后在煤層地質(zhì)的確定、斷層位置的確定以及自動分層的應(yīng)用等方面對于煤礦地質(zhì)等,最后結(jié)合實例,分析了測井曲線在某煤田勘測中的應(yīng)用,以供參考。

關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘探；數(shù)字化測井；煤層性質(zhì)

近年來我國對于能源資源的需求量越來越大,這也對于煤田地質(zhì)勘探工作有了新的要求,不僅需要更高的工作效率,同時也需要更準(zhǔn)確的勘探結(jié)果。計算機技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下,煤礦地質(zhì)勘探中的測井技術(shù)設(shè)備不斷革新,向著數(shù)字化、集成化和便攜性的方向演變,可以快速獲得一系列地址信息數(shù)據(jù),例如底層強度、巖層深度和厚度、煤礦質(zhì)量等等,對于煤礦周邊地質(zhì)環(huán)境情況的綜合評價意義重大。

1數(shù)字化測井技術(shù)概述和優(yōu)勢

1.1數(shù)字化測井技術(shù)概述

測井技術(shù)也可以稱為地球物理測井技術(shù)或者磁場地球物理技術(shù),就是采用巖層導(dǎo)電性、電化學(xué)性、聲學(xué)特性以及放射性等地質(zhì)物理特性來對其參數(shù)進行測定的方法。測井技術(shù)涉及到電學(xué)、重力學(xué)、地震學(xué)等物理原理,運用這些原理開發(fā)地質(zhì)物理參數(shù)的各種儀器設(shè)備來將不行各種測井工作。測井首先需要進行鉆井施工,運用測井電纜來將工具下方到鉆井當(dāng)中,之后采集相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸回地面,進而將測井設(shè)備所獲取的各種地質(zhì)參數(shù)加以記錄,形成測井曲線。之后工作人員即可通過所獲得的測井曲線和地質(zhì)數(shù)據(jù)來對井下巖層、含水層進行識別,尋找地下煤礦資源。當(dāng)前投入使用的測井技術(shù)主要有電阻率法、自然電位法、聲波法、伽馬測井法等等,這些測井方法都可以較好地滿足煤礦地質(zhì)勘探各項參數(shù)測量需求。

1.2數(shù)字化測井技術(shù)的優(yōu)勢

煤礦地質(zhì)勘探具有一定的系統(tǒng)性和復(fù)雜性,對于專業(yè)技術(shù)有著較高的要求,尤其是涉及到開采工作的開展和井下工作的安全,對于測井?dāng)?shù)據(jù)也有著極高的要求。測井技術(shù)選擇是否得到、成果是否可靠以及測井的時效性都會在一定程度上影響煤炭資源的開發(fā)以及災(zāi)害的處理,并且關(guān)系到煤炭地質(zhì)環(huán)境的保護和恢復(fù)。因而這就需要對于當(dāng)前應(yīng)用的不同測井技術(shù)進行分析,結(jié)合實際情況選擇最合理的測井技術(shù),得到測井資料?，F(xiàn)階段計算機和自動化控制等技術(shù)的發(fā)展都給測井工作的開展提供了一定的技術(shù)支持,無論是數(shù)字化測井的理論研究還是實踐都已經(jīng)有了一定的進步,在當(dāng)前的煤礦地質(zhì)勘探工作中的應(yīng)用越來越廣泛。具體來說,數(shù)字化測井的優(yōu)勢主要在以下幾個方面:首先,數(shù)字化測井技術(shù)擁有較高的工作效率,在測井當(dāng)中由于加入了很多自動化控制模塊,所以省去了一些人工操作流程,可以直接完成數(shù)據(jù)的采集和處理,并在較短時間內(nèi)輸出勘探結(jié)果,在很大程度上提高了工作效率,降低了人力工作的壓力;其次,測井精確度較高,由于采用自動化和數(shù)字化技術(shù)來完成測井工作,所以同樣因為排除了人為因素的干擾,避免了人工測算的失誤,可以帶來更為準(zhǔn)確的檢測結(jié)果,如煤層厚度、煤層埋深、地質(zhì)構(gòu)造等等;再次,具有極強的適用性,數(shù)字化測井技術(shù)較少受到外界自然環(huán)境的影響,可以實現(xiàn)24小時全天候測量,即便是自然環(huán)境較為惡劣,也可以迅速地完成井下資料采集;最后,操作簡單方便,目前我國所采用的勘測設(shè)備人機交互界面已經(jīng)全部漢化,工作人員可以按照系統(tǒng)的提示來完成測量操作,較為簡單易懂,上手容易。除此之外,數(shù)字化測井系統(tǒng)的體積較輕,重量小,便攜性好,都給數(shù)字化測井技術(shù)在煤礦地質(zhì)勘探當(dāng)中的應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。

2數(shù)字化測井技術(shù)在煤礦地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

2.1數(shù)字化測井曲線排查斷層位置

經(jīng)由對數(shù)字化測井曲線進行對比,就可以獲得地質(zhì)斷層的信息,確定其位置。在利用測井曲線尋找斷層位置的過程中,需要通過測井技術(shù)手段來獲取測井參數(shù),并且將這些參數(shù)進行繪制,形成地質(zhì)測井曲線。之后再將所繪制的曲線和標(biāo)準(zhǔn)線進行對照,如果曲線當(dāng)中某部分存在重復(fù)或內(nèi)容缺失,則表明地質(zhì)構(gòu)造當(dāng)中存在問題,進而判斷出礦層斷層的位置等信息。

2.2數(shù)字測井曲線確定煤層性質(zhì)

確定煤層性質(zhì)是煤礦地質(zhì)勘探各項工作中最為重要的環(huán)節(jié),也是數(shù)字化測井最關(guān)鍵的功能。數(shù)字化測井的過程中所獲得的測井曲線可以準(zhǔn)確反映煤層的性質(zhì),從而解決很多煤層地質(zhì)勘探當(dāng)中存在的問題:第一,自然伽馬曲線,基于煤層區(qū)域的測井?dāng)?shù)據(jù)來分析,伽馬射線的放射性較弱,明顯暗于其他區(qū)域,所以運用自然伽馬射線來進行數(shù)據(jù)采集,就可以確定煤層的位置,并算出煤層的厚度;第二,聲波曲線,煤層聲波曲線特征明顯不同于巖體聲波曲線,在煤層當(dāng)中,聲波的傳播速度較低,進而影響傳播時間,因而可以通過聲波曲線的差異來尋找煤層的位置,并對煤礦的質(zhì)量進行判斷;第三,中子曲線,煤層當(dāng)中含碳量越高,則鉆空隙度越高,因而可以結(jié)合地層含碳量來判斷煤層的位置和性質(zhì);最后,側(cè)向電導(dǎo)率曲線,如果煤炭含量較大,則導(dǎo)電率會降低,因而可以通過側(cè)向電導(dǎo)率曲線來判斷煤層的性質(zhì)和位置。結(jié)合起來,數(shù)字化測井技術(shù)的應(yīng)用可以通過繪制各種測井曲線,通過對曲線的分析就可以對煤層性質(zhì)進行判斷。

2.3確定煤層性質(zhì)變化

確定煤層的巖性可以直接確定煤層性質(zhì)的變化,為具體分析提供必要的前提。當(dāng)前投入使用的煤質(zhì)巖性測量方法包括有密度測量、中子測量以及聲波測量這三種類型,經(jīng)由對測井技術(shù)中所得到的測井?dāng)?shù)據(jù)來進行專業(yè)分析,就可以較為準(zhǔn)確地判斷煤質(zhì)指標(biāo)和巖石成分。對于煤礦性質(zhì)變化情況進行測量的過程中,煤層內(nèi)部也會難免被火成巖所入侵,從而引發(fā)煤性質(zhì)的變化,這樣的變化同樣會在測井曲線上得到體現(xiàn),在煤層變質(zhì)程度不斷加深的過程中,測井曲線中的電阻率曲線、中子曲線則會不斷下降,伽馬曲線變化幅值也會越來越低。因而將密度、電阻率以及中子相結(jié)合所繪制出的測井曲線可以較為準(zhǔn)確地體現(xiàn)出煤層性質(zhì)變化情況,讓勘探人員能夠及時判斷煤質(zhì)的變化。

2.4確定煤層自動分層

現(xiàn)階段數(shù)字測井技術(shù)的研究前沿就在于如何測量煤層厚度、判斷煤層地質(zhì)的巖性,并且實現(xiàn)煤層自動分層,該技術(shù)發(fā)展直接決定著測井技術(shù)的發(fā)展。基于計算機對于測井曲線的綜合分析,可以有效地減少工作人員的工作量,并且提高測井曲線的讀取效率。應(yīng)用多中處理方式來實現(xiàn)對測井曲線的自動化處理和同步化分析處理,可以較好地提高曲線屆時精度,為煤炭資源的勘探和開發(fā)利用提供重組的數(shù)據(jù)。當(dāng)前測井曲線自動分層依然采用數(shù)學(xué)建模的形式,建立地層性質(zhì)和測井物理參數(shù)之間的關(guān)系,來簡單地劃分界面地層,進而實現(xiàn)數(shù)字測井快速分層。該技術(shù)可以利用多條曲線來實現(xiàn)測井信息的分層處理給分層解釋提供了分層界面信息,并對分層特征信息進行了整理。

3測井曲線在某每天勘測中的應(yīng)用

3.1煤層劃分

對于某煤田的實際勘測的過程中,除了需要進行自然伽馬、電阻率和自然電位的測量之外,還應(yīng)當(dāng)進行聲波測井,這樣才能獲取更為詳實的測井?dāng)?shù)據(jù)。前文中已經(jīng)提到,在測井曲線方面,聲波測井當(dāng)中的煤層具有較高的異常反應(yīng),并且通過大量鉆孔聲波時差曲線對于煤層的反應(yīng)情況較好,界面陡直,幅值突出,因而成為煤層判斷的重要參數(shù),進而讓煤層的定性、定厚可信度都得到了提高。

3.2劃分地層

聲波在低層當(dāng)中的傳播速度并不相同,容易受到巖石密度和彈性系數(shù)影響,在不同的巖石當(dāng)中,聲波傳播速度也會有所區(qū)別,結(jié)合視察區(qū)縣,就可以判斷出巖性,并且將不同巖性的低層劃分出來。對于致密地層而言,如火成巖、白云巖和石灰?guī)r等等,聲波速度大時差小,因而在時差曲線方面則體現(xiàn)為低值,而在泥巖當(dāng)中則完全相反,聲波速度小,視察區(qū)域較高,砂巖的聲波速度大于泥巖,且小于石灰?guī)r,因而異常值介于二者之間。鈣質(zhì)膠結(jié)物含量增多的同時,也會縮小時差,并且隨著泥巖含量的增多,時差也會加大。在煤層聲波速度較低時,視察曲線則較高,但在個別情況下也可能和泥巖相混淆,并且往往無法分清煤層和炭質(zhì)頁巖界面,這就需要和密度曲線進行配合來判斷。如果巖層類型和巖性、孔隙度在橫向上大體穩(wěn)定,那么依然可以用聲波時差曲線來了解巖層構(gòu)造情況。圖1某煤礦巖體性質(zhì)分布情況如圖1所示,為某煤礦巖體性質(zhì)分布情況示意圖,該煤礦的貯藏情況較好,有一半以上的深度均處于較好狀態(tài),適合進行開采。但需要注意的是基,適合進行開采。但需要注意的是基于地球我去理測井?dāng)?shù)據(jù)來進行分析,可以掌握巖層變化情況、煤層孕育規(guī)律,但是該技術(shù)的應(yīng)用并不能完全取代傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探工作,而是要將其作為補充和幫助。

4總結(jié)

近年來我國經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提升,對于煤炭資源的消耗量越來越大,同時隨著開采量的提升,煤礦地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生,因而這就對于煤礦地質(zhì)勘探有了新的要求。數(shù)字化測井技術(shù)的應(yīng)用可以及時迅速地獲取準(zhǔn)確的地質(zhì)信息。本文對于數(shù)字化測井技術(shù)的優(yōu)勢以及應(yīng)用進行了簡要介紹,并且結(jié)合實例來對該技術(shù)的應(yīng)用流程和要點進行分析,在未來,數(shù)字化測井技術(shù)也將在我國的煤礦地質(zhì)勘探中發(fā)揮更重要的作用。

[參考文獻]

[1]李默涵,謝永紅,范國增等.地質(zhì)普查、區(qū)域探井和地球物理勘探在石油勘探中的作用[J].物探裝備,2021,31(02):82-84.

[2]田力.數(shù)字測井技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟,2019(23):216-217.

[3]馬林.試論地球物理測井在煤田測井中的實際運用[J].科技風(fēng),2015(15):77.

[4]李彥民,李艷麗,趙徵林等.深層火山巖儲集層定量預(yù)測方法的探討[J].石油地球物理勘探,2002(02):175-179+200.

作者：楊利軍 單位：晉能控股煤業(yè)集團永定莊煤業(yè)有限責(zé)任公司