复杂煤层对比分类技术分析

摘 要：本文通过新疆黄草湖勘查区对煤层分布范围大，其厚度、稳定性、可采性以及煤层间距、夹矸岩性等沿走向及倾向均有较大变化的煤层采用地球物理测井、二维地震勘测技术，并结合煤层自身特征和垂直剖面对比情况进行逐层对比。

关键词：煤层 测井曲线 二维地震 煤层对比

中图分类号：TD94 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（b）-0112-01

1 勘查区含煤地质概况

1.1 煤层层数与含煤系数

中侏罗统西山窑组为勘查区内主要的含煤岩组。勘查区内有1～243.21 m，平均151.34 m，依据钻探、测井及地震资料分析，西山窑组含编号煤层10层。其中B2全区可采，B1大部可采。B3、B4、B1上局部可采，B4下、B1上-1、B1上-2、、B1-1、B1下为零星可采煤层，全层平均总厚54.61 m，平均纯煤总厚50.21 m，平均夹矸总厚4.40 m，含煤系数为33.18%。依据地层的岩性和含煤性特征，又将西山窑组划分为：上含煤段（J2x2）和下含煤段（J2x1）。

（1）上含煤段（J2x2）含煤特征：该地层中煤层4层，分别为B2、B3、B4下、B4，其中B2全区可采，B3、B4局部可采。B4下为零星可采煤层。平均纯煤总厚39.49 m，含煤系数为46.97%。

（2）下含煤段（J2x1）含煤特征：该地层中煤层6层，分别为B1上-1、B1上-2、B1上、B1-1、B1、B1下，其中B1大部可采，B1上局部可采，B1上-1、B1上-2、B1-1、B1下为零星可采煤层，平均纯煤总厚10.72 m，按该段地层控制平均厚度67.27 m计，含煤系数15.94%。地层含煤性，以上含煤段为最好，下含煤段较差。

1.2 煤层垂向组合与分布特征

由于勘查区范围大，编号的全区可采—零星可采煤层的厚度、结构、稳定性、可采性以及煤层间距、层间岩性、夹矸岩性等沿走向及倾向均有较大变化。控制的煤层在垂向上按煤层之间的疏密关系大致可分为上下二大组合，既上含煤段和下含煤段煤层组合。

（1）上含煤段煤层组合：上含煤段煤层由全区可采—局部可采—零星可采煤层和1～2层薄煤组成，组合厚15.81～178.33 m，平均79.39 m。组合的厚度变化较大。组合中的薄煤层极不稳定，常有局部增厚或变薄的现象。最为明显特征是东部煤层厚，西部煤层薄，组合内的可采煤层、单层煤厚度变化较大。

B4煤层在区内东南部一带为厚—特厚煤层有分岔，并将分岔的下分层编号为B4下煤层，但延伸至L9线一带煤层变薄至尖灭，煤层不稳定。B3煤层在东南部、中东部一带煤层延伸较为稳定，以中厚煤层—厚煤层为主。但延伸至西南部、东北部一带煤层变薄至尖灭，煤层不稳定。B2煤层大部地段为特厚煤层，延伸至中北部及西pqa3Y41z+5oJzbjtNLm+tLcaun4fTN9DF3c7YRNrjD4=南边缘一带变薄为厚煤层，煤层较稳定。

（2）下含煤段煤层组合。

下含煤段煤层由大部可采—局部可采—零星可采煤层和1～3层薄煤层组成：组合厚18.17～120.95 m，平均53.42 m。最为明显特征是组合东薄西厚，西部煤层多、单层厚度较小。中部煤层厚，单层厚度大。东南部地段煤层缺失。

B1煤层在除东南部以外煤层延伸较为稳定，以厚煤层—特厚煤层为主，为较稳定煤层。B1上煤层在西南部一带延伸较为稳定，以中厚—厚煤层为主。总体为不稳定煤层。B1下煤层分布在西南部和中部一带延伸较为稳定，以薄—中厚煤层为主。总体为不稳定煤层。B1上-1、B1上-2、、B1-1煤层分布在西南部一带，煤层不稳定。

2 区内煤层对比分析

2.1 煤层厚度特征对比

按煤层的厚度大小及煤层的小组合特征，区内较典型的对比标志层位有三：B4煤层是区内西山窑组含煤地层上部，东南部延伸较稳定，总体不稳定、局部可采的厚—特厚煤层。B2煤层位于西山窑组上含煤段下部（相当于西山窑组中部）层位，为延伸较稳定、全区可采的厚—特厚煤层。B1煤层位于西山窑组下含煤段下部层位，为延伸较稳定、全区大部可采的厚—特厚煤层。

以上3层煤构成勘查区煤层对比骨架，而受夹于3层煤之间的各煤层或位于B1煤层之下的各煤层，可通过其特定的层位和自身特征一一区分。

2.2 测井曲线特征对比分析

本次选用密度（CDN）、自然伽玛（GR）、三侧向电阻率（LL3）、自然电位（SP）、声波时差（AC）五种方法的测井曲线进行煤层对比。

全区以B2煤层作为测井曲线煤层对比的基准层。B1、B2煤层在全区多为巨厚煤层，GR、CDN和LL3测井曲线多成箱型异常，在含有夹矸对应井段，会在异常峰面显示反向尖峰异常。B1、B2煤层的结构在全区变化较大，故测井曲线煤层对比所采取的主要方法是：结合地质资料，依据煤层层序、层厚、层间距及其变化趋势等因素，由相邻孔对比划分逐步扩大到全区对比划分，最终确定各煤层编号。

通过对全区时间剖面的对比解释，把各个钻孔相应的煤层通过地震时间剖面连接起来，从而完成了煤层的对比解释，其解释结果较可靠。

2.3 二维地震剖面特征对比分析

地震反射波的标定：可采及大部、局部可采煤层B2、B1、B4层位延伸较为稳定，在时间剖面上都能形成各自的能量强、信噪比高、连续性好的反射波。根据从点取各层煤的时深转换曲线上发现同一层煤的速度是非常有规律的，离散值较小，从而证实地震反射波地质属性标定正确，煤层对应准确。利用实际采集到的速度和测井的密度资料，从地震剖面中提取地震子波，进行合成地震记录。合成地震记录和钻孔附近的地震剖面波形具有较好相似性。通过这种方法可以区分地震剖面上各反射波所代表的地层。通过对全区时间剖面的对比解释，把各个钻孔相应的煤层通过地震时间剖面连接起来，从而完成了煤层的对比解释，其解释结果较可靠。

3 结论

勘查区各煤层采用钻探、测井、地震三种手段进行对比。钻探以B4、B2、B1煤层构成勘查区煤层对比骨架，而受夹于3层煤之间的各煤层或位于B1煤层之下的各煤层，可通过其特定的层位和自身特征一一区分，对比较可靠。测井曲线对比依据特有的物性组合特征，煤层层序、层厚、层间距及其变化趋势等因素，由相邻孔对比划分逐步扩大到全区对比划分，对比结果较可靠。二维地震剖面特征对比经过相邻工程之间由点、线、面的推延对比，在施工阶段也作了反复对比，数据处理前，作钻孔地震合成记录，合成记录与实际地震剖面对应良好，对比较可靠。通过此三种方法对比，综合确定本次煤岩层对比较可靠。

参考文献

[1]DZ/T 0080-93.煤田地球物理测并规范[S].中华人民共和国地质矿产部，1993，12.

[2]中华人民共和国煤炭工业部.煤田勘探钻孔工程质量标准[S].煤炭工业出版社，1983.