利用地面钻孔测井资料推测解释小断层

王星星

在煤矿开采、掘进过程中，小断层、小构造往往是冒顶、突水、瓦斯突出等灾难事故的主要诱发因素。因此小构造、小断层的精确探测解释对于煤矿的开采具有重大的意义。在煤矿实际开采过程中，由于构造应力的作用，在小断层周围经常发现局部的构造煤。构造煤的存在，导致剖面上显示局部异常，此种特征可作为判断小断层的依据。

地球物理测井资料富含很多地质信息，如岩煤层定性及确定煤层的深度和厚度；鉴定沉积环境；煤质分析和岩性分析；确定地层的强度特性；进行地层对比及勘查区的评价；确定煤的级别；地质年代界面的划分；断层点的解释等。可以通过对比进行合理运用破解测井曲线密码。

1测井定性解释小断层

１.１测井曲线定性分析特征

在潘三井田范围内，利用已有的钻孔测井资料，结合构造分区及其层间距对比，划分出受构造影响不同程度区域内的钻孔，针对这些钻孔的测井资料进行定性分析，识别出不同岩性的测井曲线形态特征，及其受构造影响的岩性的测井曲线形态特征。在小断层发育的地带，最显著的“证据”之一就是构造煤、构造岩，根据国内外研究及其相关资料表明，视电阻率测井曲线和伽马伽马测井曲线对其响应比较显著，同时参考自然电位测井曲线，因此本文主要采用视电阻率和伽马伽马测井曲线来定性解释小断层。

１.２构造煤的测井响应特征

煤层受到构造应力破坏后，致使构造软煤分层的裂隙增多，孔隙度和水分含量增大，离子导电性增强，导致构造软煤的电阻率降低，视电阻率测井曲线表现为明显的低幅值，并且会出现分叉现象或者锯齿状形态，因此视电阻率曲线是构造软煤定性和定厚的主要曲线。由于构造煤煤体结构破坏，煤的密度减小，散射的伽马射线增多，其强度就增大，因此，构造软煤比硬煤具有较大的人工伽马值。

１.３受構造影响的砂质泥岩的测井响应特征

由于受构造影响，砂质泥岩的岩体结构造成破坏，裂隙增加，主要表现为视电阻率的减小，视电阻率测井曲线形态呈现低幅值，接近于纯泥岩的幅值，并且呈现出微齿状。

１.４破碎带的识别特征

由于受断层影响在断层面两侧出现破碎带，破碎带内的岩石结构遭到破坏，结构造成不均一，后被方解石、黄铁矿的矿物充填。在视电阻率测井曲线上表现为锯齿状或者明显的分叉现象（图2-3）。

１.５小断层的测井解释

小断层落差较小，造成地层层间距的变化不是特别明显，但由于小断层两盘在错动过程中在断层面两侧会形成构造煤与构造岩，在测井曲线上会有明显的响应，因此识别构造煤及其顶底板构造岩是识别井田内小断层的关键。

本次根据收集的的测井资料，主要针对主采煤层13-1煤、11-2煤、8煤以及4-1煤附近发育的小断层，利用视电阻率和伽马伽马测井曲线判别构造煤及其构造岩，共判定出13-1煤层附近8处、11-2煤层附近4处、8煤层附近9处。

图１

２测井资料解释小断层与三维地震资料互相验证情况

断层两侧同相轴发生错断，但反射波特征清楚，波组或波系之间关系稳定，一般为大、中断层的反射。由于断层的规模大小不同，可表现为波组或波系的错断。测井曲线上反映构造煤视电阻率为明显下降低幅值，伽马伽马曲线为不太明显的高幅值。与上下相邻近煤层相比曲线往往棱角明显，上下不对称。

断层切过煤层邻近钻孔时，测井曲线上往往反映为强烈的构造煤，此处构造煤形成主要受大断层影响，如井田内十二西9钻孔，其11-2煤中部有明显构造煤发育迹象，此类断层在测井与地震剖面上均有明显的特征。说明结合地震可以很好的验证测井解释成果(见图1)。

［责任编辑：曹明明］