地球物理测井在柿庄普查报告中的具体应用

杨 玲

（山西省煤炭地质114勘查院，山西 长治 046011）

0 前言

地球物理测井是用专门的测井仪器测量钻井剖面的各种地球物理参数，并对这些参数进行分析和处理，用于地层特征分析、确定油气层（目的层）的一门科学。目前地球物理测井在野外测井项目中常用的测井方法一般有电性测井、放射性测井、声测井、核测井等。

本次勘探共施工钻孔11个，测井实测米为11777.35m，占钻探进尺的99.44%。所有钻孔按设计要求均进行了测斜、井径、声波测井，并在4个钻孔进行了井温测量。

1 测井参数

本区测井参数采样具体要求有：伽玛伽玛（密度）、自然伽玛、电阻率、自然电位、井斜、井径等参数进行全孔测量。

采样间隔：全孔0.05/米，提升速度：煤系地层6米/分钟，非煤系地层9-12米/分钟。按照测井规范要求煤系地层测量比例为1：200，评级煤层（厚度大于0.50m）进1：50测量，非煤系地层进行1：500比例尺的测量。测井参数方法见表1。

表1 测井参数方法

2 测井资料的处理过程

数字测井资料处理按照（数据输入－预处理－解释―计算－成果输出）这一流程进行处理。处理流程图见图1。

图1 测井资料处理流程图

3 煤、岩层定性、定厚解释依据

井场只对评级煤层作定厚解释，以伽玛伽玛、三侧向电阻率、自然伽玛曲线为主，以各自的解释原则进行解释，取各参数解释结果的平均值为煤层的成果。

本区煤层在测井曲线上的反映为高伽玛伽玛（低密度）、低自然伽玛、高阻-中高阻反映。根据以往测井经验，可采煤层伽玛伽玛曲线以曲线幅值的2/5点分层，不可采煤层以曲线幅值的1/2点分层；自然伽玛曲线以曲线幅值的1/2点分层；电阻率曲线以拐点分层；声波曲线以曲线幅值的4/5点分层。

本区砂岩随其粒度、密度的不同而变化明显示，一般为低伽玛伽玛（高密度），较低自然伽玛、中高阻反映。泥岩为低伽玛伽玛（较低密度）、高自然伽玛、低阻反映；粉砂岩、砂质泥岩介于砂岩与泥岩之间。岩层的定厚解释，伽玛伽玛、自然伽玛曲线以曲线幅值的1/2点分层，三侧向及电阻率曲线以拐点分层。

4 煤、岩层地球物理特征

4.1 煤层地球特理特征

4.1.1 主要煤层地球特理特征

本区的主要可采煤层有3层煤层，15层煤层煤层。

3号煤层：位于山西组下部。距K8砂岩30-45m，层位稳定，煤层平均厚度为5.65m，下部一层夹矸（煤层中包含的一层非煤物质）。顶板多为泥岩或砂质泥岩，物性特征较明显，视电阻率、三侧向电阻率曲线均为高幅值反映，密度曲线呈箱状，自然伽玛为低幅值反映，均具有渗透性差、隔水性良好的特征。详见3号煤层测井曲线特征图2。

图2 3号煤层测井曲线特征图

15号煤层：位于太原组下部。层位稳定，煤层平均厚度为2.55m，上部一层夹矸（煤层中包含的一层非煤物质）。顶板、底板多为泥岩或砂质泥岩，高阻明显，低自然伽玛，矩形低密度反映，夹矸反映明显，均具有渗透性差、隔水性良好的特征。详见15号煤层测井曲线特征图3。

图3 15号煤层测井曲线特征图

4.1.2 各煤层对比

本区的含煤地层为石炭、—、二叠系含煤地层，煤层主要分布于山西组和太原组，含煤地层总厚度为 147.72-196.98m，平均 151.59m。 在本地段内共含煤层 16 层，煤层总厚为 11.86-17.97m，平均 13.56m，含煤系数为8.94%。 可采煤层平均厚9.94m,可采含煤系数6.55%。

详见煤系地层测井曲线对比图4。

本溪组含煤1-2层，极不稳定，未发现有可采煤层。

1）山西组（P1s）

地层厚度为 43.48-60.43m，平均 47.22m。 含煤 3 层，自上而下可编号为 1、2、3，煤层总厚为 5.26-7.50m，平均厚度 6.56m，含煤系数为13.89%。其中位于本组下部的3号煤层全区稳定可采，其余煤层均为极不稳定不可采煤层，不具工业开采价值。

1号煤层：位于K8砂岩下平均2.42m处，一般直接与K8砂岩接触，极不稳定。

2号煤层：下距3号煤层11.11-25.49m，覆于K砂岩之上，极不稳定。

3号煤层：位于山西组的下部，上距K8砂岩平均31.59m，下距K7砂岩平均7.71m，煤层厚度平均6.03m，以厚度大，层位稳定为特征，纯煤厚度平均为5.86m。厚度变异系数12.1%，属全区稳定可采煤层。含泥岩及炭质泥岩夹石0-1层，厚度为0.10-0.50m。

2）太原组（C3t）

地层总厚度为104.24-136.55m，平均104.37m。含煤12层，自上而下编号的有 5、7、8-1、8-2、9、10、11、12、13、14、15、16 号，煤层总厚5.87-10.47m，平均8.03m，含煤系数为7.69%。位于本组下段的15号煤层，全区稳定可采，其余煤层均为不可采煤层，无工业开采价值。

5号煤层：位于K6燧石灰岩之下。上距3号煤层5.00-23.42m，层位较稳定。

7号煤层：伏于K5石灰岩之下，一般0.38m。层位不稳定。

8-1号、8-2号煤层：位于K5石灰岩下5.20-21.34m，层位较稳定。

9号煤层：位于 K5号煤层下15.07-37.58m；顶板常有一薄层泥质灰岩，局部为泥岩、砂质泥岩及砂岩；底板为一套较粗的正粒序陆相砂岩，大部分底部含砾，层位较稳定。

10号煤层：伏于K4石灰岩之上，平均0.46m。

11号、12号煤层：伏于K4石灰岩之下，较稳定。

13号煤层：位于K3石灰岩之下，平均0.42m，层位稳定。

15号煤层：位于太原组的顶部。距K2石灰岩平均2.76m。上距3号煤层84m-124m。煤层厚平均4.30m，局部有分叉现象，含泥岩、炭质泥岩夹石一般为1-2层，属结构简单--较简单煤层。上部的K2石灰岩厚度大且稳定，为良好的对比标志。

16号煤层：位于太原组一段15号煤层的下部，平均13.01m，层位不稳定。

4.2 岩层地球特理特征

本区内石灰岩为特高阻、高密度、低伽玛反映。

砂岩随粒度不同而变化明显，一般为中高阻、高密度、较低伽玛反映。粉砂岩及砂质泥岩介于砂岩与泥岩之间。

泥岩为低阻、较低密度、高伽玛反映。

本溪组的铝质泥岩，其伽玛值异常突出，一般达3.15Pa/kg。

因此把这些特征明显的岩层定义为标志层，作为后期判定岩层的依据。表2中介绍了本区一些标志层的物理性质。

表2 标志层及主要岩层物理量表

图4 煤系地层测井曲线对比图

［1］GB/T17766-1999 固体矿产资源/储量分类[S].

［2］DZ/T0215-2002 煤、泥炭地质勘查规范[S].

［3］矿产地球物理测井[M].成都理工大学出版社，2007，7.