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煤炭地质测井报告

甘肃省**县**勘查区煤炭普查

测井专业技术报告

××地质××院

二0**年**月

甘肃省**县**勘查区煤炭普查

测井专业技术报告

编写单位：

××地质××

队长：

张三

总工程师：

李四

报告主编：

王五

编制人员：

****　××

审核：

××　××

提交日期：

××年××月

第一章概况1

第一节勘探区位置、范围及交通1

第二节自然地理、经济状况2

第三节地质概况3

第二章测井任务、工程量及质量评述6

第三章测井工作方法及仪器设备7

第一节测井工作方法及技术条件8

第二节测井仪器、设备及刻度测试9

第四章地球物理特征10

第一节煤层地球物理特征10

第二节岩层地球物理特征11

第五章测井资料解释及地质成果14

第一节定性、定厚解释原则14

第二节岩性分析18

第三节煤层对比19

第四节其它有益矿产20

第五章部分开采技术的研究21

第一节岩石强度特性计算21

第二节地温23

第六章结论24

附图目录

1、××煤岩层测井曲线对比图（1:

500）

2-1××号钻孔综合测井成果图（1:

200，1:

500）

2-2××号钻孔煤层测井解释成果图（1:

50）

3-1××2号钻孔综合测井成果图（1:

200，1:

500）

第一章概况

第一节位置、范围及交通

一、交通位置

勘查区行政区划隶属**县**镇，到**镇直线距离200公里，有公路相通，到**行程约**公里。

转兰新铁路可达全国各地，因此，交通较为便利（见交通位置示意图一）。

图一交通位置示意图

二、西勘查区位置

勘查区位于**镇以东，面积××平方公里。

区块拐点坐标见表1

勘查区拐点坐标表1

西勘查区地理坐标（1954年北京坐标系）

点号

经度

纬度

面积：

××Km2

第二节自然地理、经济状况

勘查区位于**山系**北缘的山间盆地，海拔1500—1800米，西高东低，比高较小；属起伏较为平缓的戈壁荒漠。

勘查区属温带荒漠气候，干燥多风，夏季酷热，冬季严寒。

年均温3.9℃，1月均温-17.5℃，7月12.1℃。

年降水量80.7毫米，蒸发量3031毫米。

年平均风速4.4～5.0米/秒，最大风速达23米/秒，风能资源丰富。

区内无常年性河流与湖泊，暴雨后干河床与低洼地有洪水。

低洼地带有泉水溢流，往往形成小绿洲。

土壤以棕色荒漠土为主

，植被盖度极小，常见的有假木贼、霸王、麻黄等。

沿干河床长有小盐生草、针茅、锦鸡儿和蒿属等短命植被。

全区景观单调荒凉。

区内居民稀少，以××族为主，汉族次之，**为聚居点。

居民多从事畜牧业，几乎无工、农业生产，一切物资均需外地运入，经济条件较差。

第三节地质概况

一、地层

据区域地质资料及本次勘探钻孔揭露见及的地层，本区地层由老至新为：

志留系（S）、侏罗系（J）、第四系（Q）。

（一）、志留系（S）

呈东西带状分布，为勘查区沉积基底。

下部为一套变质的碎屑岩、碳酸岩盐；上部为一套海底喷发岩、沉积岩。

1、下统（S1lb）:

主要为石英岩、片岩、片麻岩夹大理岩，厚度大于2000米；

2、中上统（S2+3gn）:

主要为流纹斑岩、火山角砾岩夹钙质凝灰砂岩及大理岩扁豆体，底部为长石石英砂岩、泥质板岩、石英岩、硅化大理岩及片岩，厚度大于1000米。

（二）、侏罗系（J）

1、中侏罗统**组

××组是勘查区主要含煤岩系，分布甚为广泛。

与下伏地层的关系多为不整合接触。

下伏地层为志留系与海西期花岗岩，上覆地层为上侏罗统××群，两者假整合接触。

岩性岩相特征

**组全为陆源碎屑沉积。

据岩性岩相可为两个亚段，自下而上为：

（1）、下亚段：

岩性为细砾岩、中—粗—细粒砂岩为主，夹泥岩及薄煤层。

本段岩性明显具有下粗上细的韵律构造，底部常为砾岩，砾石以石英为主，泥质胶结。

属河流相的河内沉积。

（2）、上亚段：

含煤段。

本段岩性较多样，各种碎屑岩大都并存，从上至下都有煤层，粗粒岩石明显减少。

本段地层以河流相沉积为主，河床外沉积（河漫滩、牛轭湖等）亦相当广泛，易形成沼泽化、泥炭沼泽化环境，这种环境是成煤的有利场所。

2、上侏罗统**群

上侏罗统**群在勘查区以隐伏状态与下伏中侏罗统地层相伴分布，且上超老地层之上，远大于中侏罗统的沉积分布范围。

岩性是以紫褐、棕红、紫红、灰绿色为主的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、细砂岩夹砂砾岩、粗砂岩、泥灰岩为其特征。

上侏罗统总体面貌显示堆积时间短、厚度大、气候干燥炎热，水介质环境差；反映了一种氧化环境下山麓—湖泊相快速沉积特征。

3、第四系

第四系主要是冲积、洪积沙砾层及亚砂土、亚粘土层。

厚几十公分至几十米不等。

二、煤层

**组含有较主要的可采煤层，一般可含煤3—5层，主要可采的有1—2层。

煤层多集中在煤系的中、上部，位于每个旋回的上部或顶部。

虽然每个旋回都含有煤层，但主要煤层则位于Ⅱ、Ⅴ两个旋回。

而煤系顶部的煤层发育最为广泛、最主要，这是**组含煤的重要特征；它与河流发育后期，侧向侵蚀加强，河道不断变迁位置，使河流占据有最大面积的性质是一致的。

煤层结构较复杂，分叉、尖灭现象比较显著，并在某些局部地段出现孤立的无煤区，这一特点与河流的性质及地形分化的复杂性相关。

三、构造

根据区内断裂构造特征与盆地成生演化关系分析，认为近东西向（或北西西向）断裂、北东向断裂及北西向断裂是区内三组主要断裂构造，对中新生代主要盆地基底的形成、发展及后期改造均有明显的控制和影响。

近东西向（或北西西向）构造，形成时间较早（元古代、古生代），构成该区基底构造的方向。

北东向构造在勘查区内较为发育，形成于晚侏罗世末期，对侏罗纪含煤盆地基底的形态起到了明显的控制作用。

北东向构造在勘查区内以复式褶皱构造为主，断裂构造次之。

四、岩浆岩

勘查区内的岩浆岩主要为华力西期侵入岩体。

岩性主要为花岗岩、斜长花岗岩、长石花岗岩及闪长岩等。

第二章测井任务、工程量及质量评述

一、测井工作执行标准

1、《煤炭地球物理测井规范》（DZT008-2010）（以下简称《测井规范》）；

2、《煤炭地质勘查钻孔质量标准》（MT/1042-2007）（以下简称《质量标准》）；

3、《甘肃省**县**煤炭普查设计》（以下简称《地质设计》）

二、本阶段主要测井任务

　　１、确定煤层的深度、厚度及结构；掌握煤系地层煤、岩层物性特征及组合规律。

　　２、划分钻孔地层岩性及沙、泥、水比例，确定各时代地层界面，绘制钻孔地质剖面图。

　　３、按照地质设计要求进行钻孔声波测井，计算地层岩石力学性质参数，提供必要的煤层顶、底板岩石强度特性参数资料。

　　４、测定钻孔顶角及方位角。

５、按照地质设计要求进行钻孔简易测温，了解井田内地温情况，提供井田地温资料。

6、对其它有益矿产提供信息。

三、测井工作量及质量评述

本阶段测井工作于**年**月～**年**月进行，共对本区**个钻孔全部进行了数字测井，合计实测**米，在测井工作中严格执行了《测井规范》，一般测有6种以上参数方法曲线，每孔都进行了系统测斜，设计测温钻孔进行了简易测温。

现场采集的测井资料均进行了井场验收，经室内资料处理后，对单孔全部测井资料依据《质量标准》进行核查验收评级。

本区施测的**个钻孔测井质量，全部达到了甲级标准，甲级率100%；测井共解释煤层**层，其中可采煤层39层，全部达到优质标准，优质率100%。

此次勘探钻孔测井资料齐全可靠，测井仪器性能良好，仪器校验刻度完全符合《测井规范》要求，测井参数、方法选择合理，对煤层及夹矸的定性、定厚解释可靠准确，对各地层及地质时代界面的划分比较合理，煤层对比效果较好，故而地质报告采用了全部测井成果。

各孔测井工作量及质量情况见表2。

各孔测井工作量及质量统计表表2

序号

孔号

常规测井

（实测米）

声速测井

（实测米）

井斜

（有效点）

井温

（有效点）

测井质量

测井日期

185.70

甲

2010.6.7

239.65

235.00

甲

2010.6.21

271.20

甲

2010.7.10

250

甲

2011.10.7

294

甲

2011.11.16

281.75

甲

2011.10.29

292.15

192

甲

2011.11.7

178

甲

2011.10.13

287

甲

2011.10.20

144.10

甲

2011.9.27

198.60

甲

2011.9.28

243

甲

2011.10.8

267

365

甲

2011.11.16

第三章测井工作方法及仪器设备

第一节测井工作方法及技术条件

　　本区测井工作以《甘肃省**煤炭普查设计》和《测井规范》为依据,结合以往工作经验,确定测井以长源距伽玛伽玛（GGFR）、短源距伽玛伽玛（GGNR）、三侧向电阻率（GR01）、天然伽玛（NG01）、声速单收（SON1）、声速双收（SON2）、井径（CLA1）为本区有效参数方法。

故本区施工钻孔均全孔施测1:

200长源距伽玛伽玛、短源距伽玛伽玛、三侧向电阻率、自然伽玛和井径等参数曲线,用于确定煤层及夹矸,划分全孔地质剖面,以及判断地层含水层和破碎带；利用1:

200声速及密度（DENB）曲线进行地层岩石力学性质的计算。

对所有煤层均用长源距伽玛伽玛、三侧向电阻率、自然伽玛三种以上1:

50放大曲线进行分层定厚。

　　每孔均按照《测井规范》要求进行系统测斜，测点间距一般为50米。

　　部分孔均按照《测井规范》要求进行简易井温测量，测点间距一般为20米，用于判断地温异常情况。

　　本区测井技术条件的选取见表4。

测井技术参数一览表表3

参数

名称

GR01

GGFR

GGNR

NG01

源强

50mc

源距

0.35m

0.20m

0.5m

采样间隔

5cm

提升速度

720m/h

第二节测井仪器、设备及刻度测试

本区测井所使用的仪器和设备为北京中地英捷物探仪器研究所生产的车载PSJ-2型数字测井仪系列；测井解释及处理软件为河北省邯郸市工业自动化研究所开发的煤田测井处理程序CLogProV2.0

各种仪器设备每年均按《测井规范》第5款《仪器与设备》所列各条逐一进行调校、测试与刻度，并将合格结果记录于磁介质和纸介质保存。

各方法仪器在钻场测井前又进行了三级刻度，主要内容包括：

1．长、短源距伽玛伽玛：

用400γ刻度环刻度。

2．自然伽玛：

用40γ刻度环刻度。

3．视电阻率：

用标准电阻刻度。

4．声速仪：

用校验筒刻度。

5．井径仪：

用刻度环（大环177.80mm,小环114.30mm）刻度。

6．井斜仪：

用罗盘校验方位角，用量角器校验顶角。

7．井温仪：

用水银温度计校验。

以上井场刻度、校验结果均符合《测井规范》要求，并记录在各孔《数字仪井场检查记录表》中。

测井仪器主要设备配置一览表表4

仪器名称

型号

仪器名称

型号

数字测井仪

PSJ-2

声速探管

PSV-1

软件

CLogProV2.0

井温探管

PSWG-1

计算机

Dell600

井斜仪

PSXD-1

打印机

HP1500

电法探管

PSDF-1

密度探管

PSMD-1

绞车

PSJC-1500

第四章地球物理特征

勘探区地层各岩段岩性粒度变化明显，物性差异较大，规律性较强，测井曲线反映良好，界面清楚，地质效果较好，现将各时代主要煤、岩层物性特征简述如下：

第一节煤层地球物理特征

因勘探区煤层属变质程度较低的褐煤—长焰煤，总体上具有低密度、低电阻率、含放射性强度低—中，物性反应一般，但与围岩物性差异较大的特征，给煤层定性解释提供了可靠的依据。

勘探区主要含煤段为中侏罗统**组。

煤层厚度和结构变化较大，曲线无明显一致的形态特征，但总体上为低密度（1.48～1.58g／cm3）、中—低放射性（40～80API）反映，长、短源距和天然伽玛曲线呈“独峰”或“群峰”状形态；其电阻率值较低（8～20Ω·m），与围岩相比，异常不明显。

见图二。

图二煤层测井曲线图

第二节岩层地球物理特征

一、本区沉积基地为志留系上统变质岩，侵入岩为加里东期及华力期花岗岩，其物性与上覆地层差异显著，特征明显，界面清楚，表现为极高电阻率值（600--1500Ω·m），高密度（大于2.7g／cm3），低放射性（小于10API）。

见图三。

图三志留系上统变质岩测井曲线图

二、中侏罗统***组：

为本区主要含煤段，也是本次勘探的主要目地段，因其地层物性差异较显著，故各曲线幅值变化明显，反映较好。

见图四。

本段地层以泥岩、砂岩煤层为主，视电阻率呈较低反映，起伏变化不大，较为光滑；密度幅值中等变化，呈锯齿状；自然伽玛为中等偏高幅值变化，呈大锯齿状。

煤（岩）层的地球物理特征是分层解释的基础，给煤层的定性、定厚解释、全孔的地质剖面划分提供了充分依据。

其地层岩性的物性参数详见表4。

图四中侏罗统龙凤山组测井曲线图

岩（煤）层地球物理特征一览表表5

地层

时代

岩层

物性参数

密度

（g/cm3）

自然伽玛（API）

视电阻率

（Ω·M）

声波时差

μs/m

粗砂岩

2.3～2.6

30～50

50～100

260～375

中砂岩

2.2～2.6

50～70

40～60

260～375

细砂岩

2.1～2.5

70～90

40～100

310～365

粉砂岩

2.1～2.4

90～110

20～40

300～400

泥岩

2.0～2.2

120～150

6～15

320～435

炭质泥岩

1.9～2.2

70～100

6～15

350～450

高灰煤

1.55～1.65

60～80

8～20

350～450

煤

1.5～1.6

40～60

8～20

410～530

三、第四系（Q）：

主要岩性上部为冲、洪积砂砾、砾石层，视电阻率高、密度和自然伽玛都较低；下部为亚砂土、亚粘土层视电阻率呈平直反应，幅值低；自然伽玛为中等偏高幅值变化不大，呈小锯齿状。

与下覆侏罗系地层物性有明显差异。

见图五。

图五第四系测井曲线图

第五章测井资料解释及地质成果

第一节定性、定厚解释原则

一、岩层定性

综合自然伽玛、密度、视电阻率、声速等参数，在1：

200曲线图上确定岩层的性质、粒度、泥质含量及含水层等。

特别是自然伽玛曲线随各岩层泥质含量的增加，曲线异常增大，其幅值差异显著、界面清楚，是很好的定性解释曲线，

图六煤、岩层天然放射性强度图

二、煤层定性

煤层定性以中高电阻率、低密度、低自然伽玛即“一高两低”，并参考声速、井径等曲线在1：

200图上确定。

三、煤、岩层定厚

煤层及夹矸在1：

50放大曲线图上进行定厚，岩层在1：

200图上定厚，其解释原则为：

GGFR：

H≤0.7m时，A为曲线异常幅值1/2处。

H＞0.7m时，A为曲线异常幅值根部1/3处。

GR01：

A为曲线异常根部转折点处。

NG01：

A为曲线异常幅值1/2处。

SON1：

A为曲线异常幅根部2/3处。

（其中：

H为目的层伪厚，A为解释点）。

煤层最终确定的解释成果，一般采用长源距方法解释原则所得结果。

见图七。

图七测井曲线煤层定厚解释示意图

实际测井表明，依据以上解释原则，测井对煤、岩层的解释与地质、钻探资料基本吻合，对煤层及夹矸的定性、定厚解释准确可靠，其解释精度符合《测井规范》及《质量标准》要求。

（详见表6）

测井煤层解释成果一览表表6-1

孔号

煤层名称

止煤深度

伪厚

结构

质量评级

煤1

95.35

2.55

0.75（0.70）1.10

优

99.35

2.90

1.40（0.60）0.90

优

煤2

102.40

0.85

优

114.25

0.40

117.50

1.05

优

煤3

122.15

3.05

1.00（0.60）1.45

优

煤4

126.00

0.60

煤5

130.70

0.55

137.40

2.45

优

144.95

6.35

1.20（0.35）0.40（0.60）1.30（0.30）2.25

优

煤1

161.50

2.25

0.90（0.65）0.70

优

煤2

165.55

1.65

0.55（0.40）0.70

优

煤3

172.85

2.85

1.30（0.35）1.20

优

煤1

162.65

3.10

0.55（0.40）2.15

优

煤2

172.20

1.45

优

煤3

178.35

3.00

1.05（0.65）1.30

优

煤4

183.10

0.75

煤5

194.10

1.05

优

煤1

172.35

1.65

优

煤2

179.80

0.65

煤1

250.75

1.15

0.45（0.30）0.40

优

252.70

1.10

0.35（0.35）0.40

优

煤2

255.25

1.05

优

256.50

0.65

煤3

260.95

0.35

261.75

0.40

测井煤层解释成果一览表表6-2

孔号

煤层名称

止煤深度

伪厚

结构

质量评级

煤1

177.10

2.96

0.86（0.40）0.70（0.50）0.50

优

煤2

180.35

1.10

优

183.80

0.65

煤3

190.75

2.00

0.85（0.55）0.60

优

煤4

195.10

2.00

0.60（0.70）0.70

优

煤5

205.35

1.70

优

煤1

186.65

0.60

煤2

192.15

0.90

优

煤4

222.00

1.05

优

煤5

224.90

1.90

0.60（0.60）0.70

优

228.10

1.75

0.75（0.45）0.55

优

煤1

163.35

9.85

1.70（0.50）3.40（0.75）3.50

优

煤1

140.05

0.80

优

煤4

163.40

0.80

优

165.25

0.50

煤5

172.05

3.30

1.30（0.35）1.65

优

煤1

107.15

0.35

116.95

1.10

优

118.55

0.85

优

煤2

121.20

0.95

优

127.75

2.20

0.85（0.60）0.75

优

煤3

135.55

1.15

优

煤4

155.55

0.85

优

煤5

159.00

0.85

优

163.30

2.30

0.40（0.50）1.45

优

167.40

0.30

煤1

118.50

0.40

煤4

158.55

0.45

第二节岩性分析

数字测井数据的室内处理，采用河北省邯郸市工业自动化研究所开发的煤田测井处理程序CLogProV2.0。

该软件以岩石体积模型为基础，用测井响应分析岩性并计算出岩石沙、泥、水的百分比含量。

以数学模型为基础，用概率统计学方法，包括：

1．统计关系曲线法，2．交会图法，3．判别分析法等数学手段，利用计算机处理数据量大、计算精确快速之优点，通过软件所设功能，对每一种测井参数，给出可能出现的各种岩性所对应的响应值，即可得到岩性分析成果，从而判别岩性，提高了解释的准确度。

见图八。

图八岩性分析示意图

第三节煤岩层对比

本区含煤地层为侏罗系龙凤山组，一般可含煤3—5层，主要可采煤层2层，煤层厚度和结构变化较大，曲线无明显一致的形态特征，现结合地质资料，对煤层测井资料进行认真的分析研究及对比工作，叙述于下：

一、在煤层对比过程中，YZ003号孔在全区钻孔中煤层发育完整，且物性反应较典型，确定为对比基准孔，以煤1及伪顶炭质泥岩的顶板为对比基线。

见图九。

图九煤岩层对比基准孔示意图

二、在煤层对比过程中，确定了物性特征显著，易于辨认，且全区广泛发育，相对稳定的标志层K1。

K1为煤1组煤层，是一巨厚层状的煤层，全区较稳定发育，从本次13个钻孔揭露来看，厚度变化较大，结构复杂。

且测井曲线上反映特点明显，长源距伽玛伽玛呈“大锯齿群峰状”，自然珈玛曲线较其他煤层幅值高出很多，特征明显，可做为本区煤层对比的重要标志层。

三、曲线的异常形态和异常组合规律对比法

在勘探区，煤岩层的岩性、物性和沉积厚度、间距以及煤层各自的曲线形态特征，具有一定的规律。

即煤1组位于**组煤系地层最上部，全区大部分布，层位较稳定，但结构复杂，变化较大，曲线无明显的统一形态，但总体上由于层厚大夹矸较多形成群峰状。

煤5组底板粗粒砂岩电阻率值比较高的曲线组合特征明显，容易辨别。

依据特征明显的标志层，再根据曲线的异常形态和异常组合规律，通过综合分析，确定了该区的煤层层位。

由于各时代岩层物性及煤层物性特征较明显，规律性较强，测井煤岩层对比结果与地质煤岩层对比结果基本吻合。

详见附图1（**煤岩层测井曲线对比图）。

第四节其他有益矿产

按《测井规范》放射性强度大于7.2PA／Kg,（换算成627API／Kg）厚度0.7m以上，厚度小于0.7m,但异常值与厚度的乘积大于5.0PA／Kg·m的岩层，作为放射性异常层。

本阶段测井工作中发现只有G1101孔1

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