浅析矿井地质的电法测井和伽马法测井

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1、浅析矿井地质的电法测井和伽马法测井　　摘要：地球物理测井是采用地球物理方法划分钻孔剖面、评价地层，解决某些地质问题的技术，是矿井地质勘探的重要手段。地球物理测井是利用钻孔剖面中各岩层的不同物性来划分地质剖面，确定煤层的层位厚度和结构，进行地层对比，以解决构造和沉积方面的问题。　　关键词：矿井地质；电法测井；伽马法测井　　为了克服单一测井方法的局限性和不同岩性在测井响应范围内部分重叠造成的多解性，保证解释成果的可靠程度，要坚持多种物性参数综合解释的技术原则，本文主要阐述电法测井、伽马法策井等方法。地球物理测井是采用地球物理方法划分钻孔剖面、评价地层，解决某些地质问题的技术，是矿井地质勘

2、探的重要手段。为了克服单一测井方法的局限性和不同岩性在测井响应范围内部分重叠造成的多解性，保证解释成果的可靠程度，要坚持多种物性参数综合解释的技术原则，本文主要阐述电法测井、伽马法策井等方法。　　1、电法测井　　电法测井是以研究岩石电阻率、电化学活动性和介电常数等电学性质为基础的测井方法。它可分为电阻率测井、电化学测井、感应测井、激发极化测井和介电常数测井等，在煤田测井中主要应用电阻率测并和自然电位测井，其效果最佳。　　1.1电阻率测井5　　电阻率测井基于在井中测量被钻孔穿过的矿、岩层的电阻率，并按电阻率的差异，划分钻孔地质剖面，解决煤矿井下的一些地质问题。电阻率测井采用侧向测井。　

3、　（1）测向测井原理　　因石墨、无烟煤及大部分金属矿物的电阻率均较低；大部分的造岩矿物，如石英、云母、方解石等电阻率都比较高。大部分火成岩电阻率比较沉积岩的电阻率低于火成岩和变质岩，根据此原理能区分煤与岩石，划分岩性。　　（2）三侧向测井的原理　　侧向测并为减小泥浆分流和围岩影响，要采用聚焦技术。三侧向测井不但分辨率还便于校正并求得地层的真电阻率，它被公认为电阻率测井中效果最佳、很有前途的测井方法，已广泛应用在煤田测井。　　1.2自然电位测井　　在电阻率测井时，有时出现不供电时，在井内仍可以测量到电位差，此种存在的自然电位差导致测井人员的重视，由此出现了自然电位测井。自然电位的产生与

4、地层性质密切相关。按自然电位的成因，利用自然电位曲线可划分煤层，确定储集层和区分岩性。　　（1）划分煤层。对变质程度较高的煤层，如瘦煤、贫煤和无烟煤等，由于它们有较强的氧化反应，呈现较明显的自然电位异常，自然电位曲线可作为解释煤层的一种重要辅助曲线。5　　（2）确定储集层、区分岩性。在砂泥岩的剖面上，碎屑岩的自然电位由地层水和泥浆滤液之间的扩散与扩散吸附作用形成的。此种扩散与扩散吸附作用的程度，不但与地层水和泥浆滤液之间的盐浓度差相关，还与岩石的性质相关。　　（3）估计泥质含量。一些地区还采用数理统计的方法，建立自然电位异常幅度与泥质含量的定量关系，运用这种关系由自然电位异常大小估计

5、岩层的泥质。　　2、伽马法测井　　电测井方法尽管在煤田测井中广泛应用，而这种方法具有一定的局限性。如在煤、岩电性差异较小时，采用电测井方法就难以区分煤层和岩层；又如，在下套管井段或遇有严重漏水的干井，电测井就不能进行。随着核物理的发展，人们发现利用岩石的放射性及各种核物理的性质能够划分钻孔地质剖面，分析岩层。　　核测井是以岩层自然或人工放射性为基础的测井方法，即放射性测井。核测井种类很多，按其探测的射线类型分类，应分为伽马法和中子法。伽马法包括自然伽马、密度测井、选择伽马-伽马和岩性密度等测井方法；中子法包括中子―伽马、中子―中子、中子俘获伽马能谱等测井方法。一些方法在煤田勘探中也取

6、得了非常好的效果，放射性测井是煤田测井中的重要方法，效果最佳的是人工伽马测井。　　2.1密度测井　　由于煤系地层中煤层与岩层有明显的密度差异，所以密度测井是判别煤层的最好方法。它还为计算岩石孔隙度和预测煤层灰分、水分，以及研究岩石力学性质提供必需的密度资料，煤田测井的重要方法之一。煤的密度较小，岩石的密度较大，它们二者能明确区分。密度测井的应用如下：5　　（1）解释煤层、区分岩性及划分钻孔地质剖面。煤系地层中以煤层的密度为最小，在煤岩之间形成密度差。在密度测井曲线上，煤层常以呈现显著的异常，成为煤田测井中解释煤层的有效方法。　　（2）确定岩层的孔隙度。为计算储集层的水、气的含量，要确

7、定储集层的孔隙度，这是水文与工程测井中的重要任务。密度测井是按岩石密度与孔隙度的密切关系确定地层孔隙度。　　（3）划分岩溶、裂隙发育带和破碎带。它们一般是岩体因地质作用形成的，不论充满气体、流体或充填泥质矿物，密度急剧下降，在密度测井曲线上出现显著异常，这对划分岩溶、裂隙发育带和破碎带有利。　　（4）研究煤的灰分和发热量。煤岩化验资料表明，煤的密度和灰分、水分的变化又会影响煤的发热量，这是密度测井确定煤灰分与发热量的依据。在一个矿区，在煤种固定、水分较少时