煤田测井 _生活百科

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煤田测井【煤田测井】煤田测井是指利用煤层与围岩在岩性物性上的差别套用地球物理测井仪器测定钻孔内的地质情况和岩石物理性质的测井方式。
基本介绍中文名：煤田测井
外文名：coal geophysical logging
学科：地球物理勘探
发展历程：我国已与国际接轨
测井回响：岩性、物性特徵
机遇：地质、钻探、测井
发展历程60多年来，我国煤田测井技术得到了长足发展。由最初单一的电性测井发展为电、核、声、热、光、磁等多参数综合测井，技术领域涵盖煤田地质勘查的方方面面。所有参数方法的综合套用，提高了测井的地质效果和解释精度，拓宽了学术及技术套用领域，获取了丰富的地质工程信息。测井技术装备不断发展和创新，仪器由单道测量发展为双道和多道组合测量，由半自动到全自动模拟记录发展为数字採集、数字传输和记录，资料整理由人工解释和描绘曲线发展为计算机自动化处理、解释和成图。新技术的不断套用促使煤田地球物理测井的质量和效率不断提高，目前，我国的煤田测井技术水平发展到与国际接轨的高度。上世纪80年代中期，国外数字测井技术的引进与套用是我国煤田测井技术的一次跨越式发展与重大变革。1986年，在引进吸收和改造美国MT.SOPRIS系列Ⅲ数字测井仪的基础上，生产了两套TYSC—1型煤田数字测井仪器系统，并在河南、山东两省的地质队投入了试用，效果很好。之后，又陆续推出国产TYSC—2型、TYSC—3Q型等数字测井仪器系统装备各物探单位。现在，我国已经逐步建成一套比较完整的煤田测井仪器製造系统和良好的测井数据处理软体研发环境。测井仪器正向着高效率、高计数通过率、高能量解析度、高耐温、耐压、高抗震、小体积、价格适中等方向完善。渭南煤矿专用设备厂、上海地学仪器研究所、重庆地质仪器厂、北京中地英捷物探仪器研究所、河北力时力拓地质仪器有限公司等厂家在吸收国际先进的电子仪器製造技术的基础上，生产的系列数字测井仪器系统，技术先进、性能优越、功能多、体积小、重量轻、方法组合系列化，深受广大测井用户青睐，产品畅销全国，并出口非洲、东南亚等世界许多国家，已在煤炭、地矿、石油、冶金、水电、建工、道路、核工业和军工系统广泛套用。与测井仪器系统的发展相配套，我国煤田测井数据处理软体的功能也在不断增强，内容更加丰富，已完全甩掉国外英文界面的解释系统，使用自主研发的全视窗化Windows全中文界面处理软体。基于个人计算机技术和全视窗化操作界面的更新一代测井处理软体的投入使用，使测井资料库管理水平和数据处理速度有了极大提升。从资料库管理、原始数据预处理、岩性分析、煤质分析、地质剖面解释到成果图、表输出等等，轻鬆自如，方便快捷。煤层的测井回响一、用测井资料建立煤系地层岩性剖面煤层、砂岩、粉砂岩、灰岩、泥岩具有不同的电性特徵。煤层、砂岩、泥岩在电性上有明显的差别，砂岩中子孔隙度在12%以内，体积密度2.5～2.75g/cm之内，反映砂岩很緻密，岩性细含有灰质；泥岩中子孔隙度在20%～34%，体积密度在2.4～2.75g/cm之内，反映泥岩已充分压实；煤层具有很高的中子孔隙度，低的补偿密度、低的光电有效截面。二、煤层的物性特徵煤层具有三高三低的物性特徵，并因煤的变质程度不同，测井回响值也有所差别。华北地区石炭系和二叠系的煤层主要分布在石炭系的山西组和二叠系的太原组，该套煤系地层主要岩性是砂岩、粉砂岩、泥岩、碳质泥岩、煤、石灰岩，烟煤的镜质体反射率在1.0%～1.6%之间，无烟煤的镜质体反射率在3.6%～3.8%之间，它们的测井回响值也有所差别。物性特徵三高为：(1)电阻率值为中高值，变化範围大。双侧向的数值在几十欧姆米至几千欧姆米；在好的煤层，深侧向和浅侧向之间有明显的正差异。(2)补偿中子值大。数值一般在50%左右，高者可达70%以上。(3)声波时差值大，煤层纵波时差值在350～450μs/m之间，横波时差在500～700μs/m之间。物性特徵三低为：(1)自然伽马值低：煤层的自然伽马值低，一般在20～80API之间，煤质不纯的最大值可达200API 。钍，铀和铀的含量也低，个别煤层铀含量高。(2)体积密度值低：煤层的体积密度值低，煤层体积密度值在1.2～2.0g/cm 。(3)光电有效截面值低：煤层的光电有效截面值低，煤层光电有效截面值在0.5～1.2b/e範围内。另外煤层的井径曲线受钻井工艺和钻井液性能影响，煤层会发生垮塌，使井径扩大。煤层的声强反射係数比其它地层都小，声波井周成像是记录声波在井壁处反射波的能量，由于煤层反射係数小，声波透过地层的能量多，而反射的能量少，因此电视图像颜色深。三、煤储层孔渗特徵煤层中气体的贮存和流动机理、气井的生产动态、储层特性（孔隙度、渗透率）的变化等方面与常规储气层有明显的区别，这些区别的产生都与煤层的孔隙特徵有关。1. 煤储层孔隙结构煤储层的孔隙结构类型属裂缝—孔隙型结构，煤基质被天然裂缝（割理）网分隔成许多方块，每个方块中的煤基质由煤粒和微孔隙组成。基质是储气空间，甲烷被吸附在微孔的表面，但其渗透率很低，一般为（附2-～附2-）×附2-μm 。在浓度差的作用下，甲烷透过基质扩散到裂缝中，裂缝在煤的总孔隙体积中占次要地位，储气功能很低，可有少量游离气储存其中，但裂缝的渗透率高，是甲烷渗流的主要通道。煤中的天然裂缝，又称割理是煤化作用和构造应力影响的结果。它通常发育成大致相互垂直的两组，主要的、延伸较大的一组叫面割理，次要的、与面割理大致垂直的一组叫端割理。割理是煤中流体运移的主要通道，并且有方向性，因而它是控制煤层气方向渗透的主要因素，割理间距是煤储层模拟中的一个重要参数。2. 煤的表面积煤是一种多孔介质，其中含有大量的表面积（也称内表面），下表是孔隙直径与其表面积和容积的关係。由表分析，微孔和微微孔体积还不到总孔隙体积的55%，而其孔隙表面积却占整个表面积的97%以上。通常用比表面积（即单位重量煤样中所含有的孔隙内表面积）度量煤表面积的大小，煤的比表面积与煤的变质程度有关，用CO2做吸附测量煤的表面积，低变质煤（长焰煤—气煤）的比表面积为50～90m/g，中等变质煤（肥煤—瘦煤）为20～130m/g，高变质煤（贫煤-无烟煤）为90～190m/g 。