[科普中國]-煤田地球物理測井

簡稱煤田測井，應用物理方法和專門的儀器設備，沿鉆孔剖面探測孔壁附近巖層的地球物理參數，用以劃分鉆孔地質剖面、探測煤層、確定某些地質與水文地質特征和探查鉆孔中技術狀況等的一種地球物理勘探方法。其探測孔壁深度范圍在數厘米至數十厘米之間。1

發(fā)展概況1927年，法國C. 斯倫貝爾和M. 斯倫貝爾熱 (C.&.M. Schlumberger) 兄弟首次在煤田勘探鉆孔中應用測井方法測量巖層電阻率。目前，在測井方法、測井裝備、測井資料處理和地質解釋方法等方面均已形成了較完整的理論和技術體系，成為地球物理勘探技術中一個重要的獨立分支。中國由翁文波于1939年首先開始使用這一方法，自1953年才開始在煤田地質勘探中應用推廣，目前已成為必不可少的勘探手段之一。

煤田測井系列按照孔中測量的巖石物理性質，煤田測井可以分為電測井、放射性測井、聲波測井、溫度測井、傾角測井和其它測井等多種方法系列。每個系列中又包括若干種方法及派生方法。各種測井方法均可在充有沖洗液的裸孔中測量，放射性測井還可以在安裝有套管的孔中及無沖洗液條件下進行測量。

煤田勘探鉆孔一般直徑較小，煤層的結構有時比較復雜，煤田測井具有①孔內探測儀器直徑較小，耐高溫、高壓的要求不太高;②測井的垂向分辨率和采樣密度較高;③解釋目標主要集中在煤、巖層識別，煤層成分分析及巖石力學性質估計等方面等特點。

各種測井方法解決地質問題各有其優(yōu)勢，在解釋效果和精度方面也有所不同。根據不同的勘探任務，選擇最合適的測井方法及其有關技術參數，組成最佳測井方法系列，這是每個勘探區(qū)測井設計的重要內容。上頁表列出了煤田地質勘探階段常用的測井方法及其解決地質問題的能力。測井資料地質解釋的多解性，也是地球物理勘探的普遍問題。使用多種測井方法，綜合分析多種測井資料，是解決多解性問題的重要途徑。2

地質應用通過分析、處理與解釋測井獲得的數據，可以準確地確定鉆孔剖面上煤層賦存的位置、煤層的厚度和結構。在一般情況下，煤田測井可識別厚度在0.1m以上的煤層和煤層夾矸。測井資料還可用來識別鉆孔剖面上各巖層的巖性及其位置和厚度，含水層的位置與厚度，斷層破碎帶的位置，巖層的產狀等。根據給定的巖石和煤層模型，可計算巖層中各主要巖性成分的體積含量和煤層中主要成分(通常包括純煤、灰分與水分等部分)的重量含量。通過對測井曲線形態(tài)和組合特征等的分析，可識別主要物性標志層。由相鄰鉆孔測井曲線的對比，能推斷鉆孔之間的地質構造，煤層及主要標志層在平面上的分布規(guī)律，煤層被沖刷以及巖漿侵入范圍等，還可能研究沉積環(huán)境，為煤田預測與指導勘探提供有用資料。

發(fā)展趨向煤田測井在測井儀器裝備上正向小型、輕便化、數字化和組合化方向發(fā)展。小型、輕便有利于在地形復雜的勘探區(qū)使用; 數字技術有利于提高測井數據精度; 組合型儀器可以一次下井獲得多種測井數據，提高測井效率。先進的組合儀器還允許用戶根據勘探目的自行設計組合方式。煤田測井除有針對性地移植某些在石油測井或其它有用礦產測井中行之有效的測井方法外，正在不斷研究新的測井方法。中國煤田測井部門根據煤、巖層的核物理性質，研制、開發(fā)了中子俘獲γ能譜測井儀器和方法，它可直接測量煤、巖層中多種元素的含量，受到廣泛重視。在數據處理與地質解釋方面，美國、英國、中國等已推出一些比較成熟的煤田測井地質解釋專用軟件系統(tǒng)。更先進的新型軟件系統(tǒng)，特別是應用人工智能和專家系統(tǒng)的測井軟件系統(tǒng)，正成為重要的研究對象。

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本詞條內容貢獻者為:

趙陽國 - 副教授 - 中國海洋大學