[科普中國]-煤田地球物理測井

簡稱煤田測井，應(yīng)用物理方法和專門的儀器設(shè)備，沿鉆孔剖面探測孔壁附近巖層的地球物理參數(shù)，用以劃分鉆孔地質(zhì)剖面、探測煤層、確定某些地質(zhì)與水文地質(zhì)特征和探查鉆孔中技術(shù)狀況等的一種地球物理勘探方法。其探測孔壁深度范圍在數(shù)厘米至數(shù)十厘米之間。1

發(fā)展概況1927年，法國C. 斯倫貝爾和M. 斯倫貝爾熱 (C.&.M. Schlumberger) 兄弟首次在煤田勘探鉆孔中應(yīng)用測井方法測量巖層電阻率。目前，在測井方法、測井裝備、測井資料處理和地質(zhì)解釋方法等方面均已形成了較完整的理論和技術(shù)體系，成為地球物理勘探技術(shù)中一個重要的獨立分支。中國由翁文波于1939年首先開始使用這一方法，自1953年才開始在煤田地質(zhì)勘探中應(yīng)用推廣，目前已成為必不可少的勘探手段之一。

煤田測井系列按照孔中測量的巖石物理性質(zhì)，煤田測井可以分為電測井、放射性測井、聲波測井、溫度測井、傾角測井和其它測井等多種方法系列。每個系列中又包括若干種方法及派生方法。各種測井方法均可在充有沖洗液的裸孔中測量，放射性測井還可以在安裝有套管的孔中及無沖洗液條件下進行測量。

煤田勘探鉆孔一般直徑較小，煤層的結(jié)構(gòu)有時比較復(fù)雜，煤田測井具有①孔內(nèi)探測儀器直徑較小，耐高溫、高壓的要求不太高;②測井的垂向分辨率和采樣密度較高;③解釋目標主要集中在煤、巖層識別，煤層成分分析及巖石力學性質(zhì)估計等方面等特點。

各種測井方法解決地質(zhì)問題各有其優(yōu)勢，在解釋效果和精度方面也有所不同。根據(jù)不同的勘探任務(wù)，選擇最合適的測井方法及其有關(guān)技術(shù)參數(shù)，組成最佳測井方法系列，這是每個勘探區(qū)測井設(shè)計的重要內(nèi)容。上頁表列出了煤田地質(zhì)勘探階段常用的測井方法及其解決地質(zhì)問題的能力。測井資料地質(zhì)解釋的多解性，也是地球物理勘探的普遍問題。使用多種測井方法，綜合分析多種測井資料，是解決多解性問題的重要途徑。2

地質(zhì)應(yīng)用通過分析、處理與解釋測井獲得的數(shù)據(jù)，可以準確地確定鉆孔剖面上煤層賦存的位置、煤層的厚度和結(jié)構(gòu)。在一般情況下，煤田測井可識別厚度在0.1m以上的煤層和煤層夾矸。測井資料還可用來識別鉆孔剖面上各巖層的巖性及其位置和厚度，含水層的位置與厚度，斷層破碎帶的位置，巖層的產(chǎn)狀等。根據(jù)給定的巖石和煤層模型，可計算巖層中各主要巖性成分的體積含量和煤層中主要成分(通常包括純煤、灰分與水分等部分)的重量含量。通過對測井曲線形態(tài)和組合特征等的分析，可識別主要物性標志層。由相鄰鉆孔測井曲線的對比，能推斷鉆孔之間的地質(zhì)構(gòu)造，煤層及主要標志層在平面上的分布規(guī)律，煤層被沖刷以及巖漿侵入范圍等，還可能研究沉積環(huán)境，為煤田預(yù)測與指導勘探提供有用資料。

發(fā)展趨向煤田測井在測井儀器裝備上正向小型、輕便化、數(shù)字化和組合化方向發(fā)展。小型、輕便有利于在地形復(fù)雜的勘探區(qū)使用; 數(shù)字技術(shù)有利于提高測井數(shù)據(jù)精度; 組合型儀器可以一次下井獲得多種測井數(shù)據(jù)，提高測井效率。先進的組合儀器還允許用戶根據(jù)勘探目的自行設(shè)計組合方式。煤田測井除有針對性地移植某些在石油測井或其它有用礦產(chǎn)測井中行之有效的測井方法外，正在不斷研究新的測井方法。中國煤田測井部門根據(jù)煤、巖層的核物理性質(zhì)，研制、開發(fā)了中子俘獲γ能譜測井儀器和方法，它可直接測量煤、巖層中多種元素的含量，受到廣泛重視。在數(shù)據(jù)處理與地質(zhì)解釋方面，美國、英國、中國等已推出一些比較成熟的煤田測井地質(zhì)解釋專用軟件系統(tǒng)。更先進的新型軟件系統(tǒng)，特別是應(yīng)用人工智能和專家系統(tǒng)的測井軟件系統(tǒng)，正成為重要的研究對象。

字數(shù)：2416

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

趙陽國 - 副教授 - 中國海洋大學