利用测井曲线判断破碎带地层及煤层对比方法探讨

时世界

(黑龙江省煤田地质204勘探队，黑龙江 七台河 154600)

利用测井曲线判断破碎带地层及煤层对比方法探讨

时世界

(黑龙江省煤田地质204勘探队，黑龙江 七台河 154600)

主要介绍破碎带地层的成因及破碎带地层的特点、在地层钻探施工时钻机的反映特点及判断破碎带地层的方法，并提出了煤层对比的几种依据方法和用测井曲线进行煤层对比的地质问题。

煤田地质；破碎带；地层；煤层对比；测井曲线

由于风化和氧化造成的破碎带一般距地表较浅，防止风氧化破碎坍塌的方法是下套皮封住风化和氧化造成的破碎带。本文要研究的是深层破碎带，也就是构造作用引起的破碎带。破碎带地层对钻机进尺极为不利，在钻进中易坍塌掉块、漏水，钻进速度低，岩心不好采取且易产生孔斜和夹、卡、埋钻事故及孔内测井事故。研究深层破碎带地层，目的是指导钻机生产和预防夹、卡、埋钻事故及孔内测井事故的发生，为研究岩、煤层对比和判断地质构造提供依据。

煤层对比工作是煤田地质工作的重要内容之一，在勘探中要认真地进行分析与研究对比，这在理论和实践上都有重大意义，如果煤层层位对比错误，就会给勘探施工工作、矿井设计工作、煤矿生产等带来重大损失。

1 利用测井内线判断破碎带地层的方法

1.1 破碎带地层的特点

由风氧化作用或断裂构造形成的破碎岩石条带称为破碎带。破碎带地层包括：风化带、氧化带、断层破碎带、褶皱破碎带、易水化地层等。破碎带也称碎裂带, 破碎带地层的特点：节理发育，裂隙多、硬、脆、碎。有的被重新胶结起来形成破碎岩、断层角砾岩等。

1.2 形成破碎带地层的主要原因

A.风化带：由于受到水、日照、温度等物理和化学作用，使岩壳从完整变得破碎。

B.氧化带：氧化带位于风化带之下，煤的化学性质变化明显，其物理性质变化则不明显。

C.断层破碎带：断层两盘相对运动，相互挤压，使附近的岩石破碎，形成与断层面大致平行的破碎带。

D.褶皱破碎带：脆硬性岩层在发生弯滑作用时，由于岩层厚度不易发生变化，常在转折端部位出现虚脱现象，使脆硬性岩层发生弯曲及断裂变形，形成构造透镜体等。

1.3 判断破碎带地层的方法

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1.3.1 钻机钻进破碎带地层的反映特点

在不稳定的破碎带岩层钻进，岩心破碎且难于采取，岩心采取率极低；从取芯管中可以取出棱角不规则的破碎岩石块或在岩心管中带上来上部坍塌地层的岩块；破碎造成掉块使局部阻塞，钻具下不到底，起钻时拉力增加，有滞涩感觉，严重时发生卡、夹、埋钻；钻进过程中回转不灵，提动滞涩，指重表负荷上升。以上现象可以确定为破碎带地层。

1.3.2 地质检验破碎带地层的岩芯特点

岩心不完整，采取率低；岩心充填物较多，夹裂隙、摩擦面多；岩心成分较多，胶结松散，棱角分明，常有糜棱岩、角砾岩、断层泥、砾石出现等；破碎带地层上下岩层倾角与正常地层相比突然变大或变小。通过以上岩芯鉴定可以确定为破碎带地层。

1.3.3 测井物性曲线反映破碎带地层的曲线特点

破碎带岩性在各种方法物性参数曲线上有较明显的特征，当钻孔岩层裂隙发育、岩石破碎后，体积松散，孔隙增大，渗透性加强，物性发生改变。孔隙大、胶结松散岩芯平均密度小，散射伽玛长(短)源距曲线为梳状高低异常反映；声波时差曲线为梳状高低异常反映，出现周波跳跃；孔隙大、胶结松散、渗透性强，视电阻率曲线异常为多组低异常反映，曲线幅值下降接近基线；孔隙大、胶结松散，井径曲线幅值出现不规则较大变化。通过曲线异常反映特征可以确定为破碎带地层。

2 利用测井曲线进行煤层对比的方法

2.1 煤层对比的几种依据

A.标志层对比法：某些具有明显鉴别特征面积大的极稳定分布岩层，如具有明显岩性、颜色、形状等特征，而又分布较广，层位稳定，易于对比则构成标志层。

B.煤层本身对比法：根据各地区主要稳定煤层或煤层组进行对比，包括厚度、层数特征、有无夹石层、煤层与煤层间距、顶底板岩性等因素，判定是否同一煤层的正确性。

C.煤质对比法：根据煤岩组分煤种的有害成分硫、磷、灰分及其他稀有矿物等进行对比。

D.化石对比法：一般来说，各煤层顶底板(或上下部)岩石中都含有一定的化石可以进行对比。

E.地震资料对比法：根据地震波在一些地层或煤层中的标准波进行对比。

F.测井曲线对比法：各煤岩层一般有一定的物性曲线反映形状。同时顶底板及附近岩石曲线也可帮助对比。

2.2 测井曲线进行煤层对比的方法

A.利用测井资料进行区域地质研究。通过资料综合对比可获得勘探区内测井曲线的综合标准剖面，内容包括：地质年代、岩心符号、岩性描述和物性描述、煤岩层的厚度和深度、相邻层、主要测井曲线。标准剖面是进行测井解释、对比的依据之一。

B.测井曲线标志层：测井曲线上具有一定显著特征、可作为追踪的地层(煤层)，满足的条件是在测井曲线上异常突出或特征显著、易于辨别。

C.曲线对比的方法：a.幅宽对比法。曲线异常幅度、宽度的对比，因为不同煤岩层在幅度、厚度上各有不同。b.曲线异常形态对比法。岩煤层在曲线上出现各自不同的形态特征，如：锯齿状、馒头形、燕尾形、山字形。c.异常组合规律对比法。同一地区煤岩层的岩性、物性、沉积厚度、间距等方面在其顺序和间隔上有一定的规律。

2.3 测井曲线煤层对比研究的地质问题

第一，确定层位可以利用曲线之间的比较，尤其和标准剖面的曲线比较来解决。第二，研究煤岩层变化规律。第三，确定破碎带判断断层。第四，研究火成岩侵入体分布的范围。第五，研究煤层被冲刷(水、河流的作用)的范围。

3 结语

根据钻机在钻进不稳定地层的反映特点，通过地质岩芯鉴定描述和测井曲线反映特征，综合判断破碎带地层方法是行之有效的，可以较准确地确定破碎带地层。综合判断破碎带地层方法可以用来指导钻机生产，预防孔斜和夹、卡、埋钻事故及孔内测井事故发生，为研究岩、煤层对比和判断地质构造提供重要依据。

利用测井曲线反映特征进行煤岩层对比，既直观又形象，已被广泛应用。但有时利用测井曲线对比法无法进行可靠对比，往往要利用上述各方法综合分析研究确定煤岩层层位，特别是复杂煤层，有时还要加密钻孔的控制程度。同时，在施工设计或报告中都要做出钻孔岩煤层对比图，以便指导施工和提供正确的建井资料。

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Discussiononthemethodofjudgingstrataandcoalseamcontrastinfracturedzonebyloggingcurve

SHI Shi-jie

(No.204 Coal Geological Exploration Team, Qitaihe 154600, China)

This paper mainly introduces the characteristics and causes of fracture zone, and the method of judging strata and coal seam when drilling, and puts forward several geological problems according to the method of coal seam comparison and contrast with the coal seam logging curve.

Coalfield geology; Fracture zone; Formation; Coal seam correlation; Logging curve

TD163

B

1674-8646(2017)20-0056-02

2017-08-25

时世界(1968-)，男，助理工程师。