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依据以往测井曲线形态特征 确定正在施测钻孔必须加深

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依据以往测井曲线形态特征 确定正在施测钻孔必须加深王优良 ,袁超(陕西省煤田地质局一三一队 地勘研究院 陕西 韩城 715400)摘要:利用测井曲线形态特征对比法,确定钻孔终孔位置关键词:钻孔;曲线形态;终孔位置0.引言陕西省黄陇侏罗纪煤田永陇矿区煤炭资源十分丰富,煤层厚度大,层位稳定,结构比较简单,煤质优良,属高热值、低中灰、低硫、低磷煤,是良好的动力燃料、工业气化和低温干馏用煤矿区具备建设大型煤电水一体化产业的良好条件,成为国家未来能源接续地我们所施工的陕西省黄陇侏罗纪煤田永陇矿区麟游丈八井田与该文相关组段的完整地质及物性特征如下:1.井田地质及物性特征1.1 地层概况及物性特征井田地表均为第三及第四系覆盖,仅白垩系地层零星出露于谷底据地质、测井及钻探资料,地层由老到新分述如下1.1.1 三叠系中统铜川组(T 2t)岩性多为灰绿色、灰白色中厚层状中、细粒长石石英砂岩与灰~灰绿色粉砂岩、泥岩互层,砂岩以细粒砂岩为主,局部以泥岩为主,夹灰黑色泥岩与煤线物性特征:侧向电阻率曲线有一些小的起伏,图 1-1 铜川、富县测井曲线幅值变化不大,其值在 30~65Ω·m 之间;自然伽玛曲线也变化不大,其值在30~100API 之间;长源距伽玛伽玛曲线异常值较小,其值在 300~450cps 之间变化。

(铜川组测井曲线见图 1-1)1.1.2 侏罗系下统富县组(J 1f)受三叠系古地形的控制,富县组仅在古地形低洼和边坡处沉积,分布零星岩性,岩相与厚度在横向上变化较大岩性多为紫杂色花斑状含铝质泥岩夹铝质粉、细砂岩,含菱铁质鲕粒底部常见角砾岩,角砾成分多为三叠系砂岩及泥岩碎块,厚度 0~32.26m,一般厚 5~10m本组与下伏三叠系呈平行不整合接触物性特征:本组侧向电阻率幅值比下伏地层稍高,有一些小的波浪状起伏,幅值在 45~130Ω·m;自然伽玛曲线幅值 30~140API ;伽玛伽玛曲线在中上部有小的锯齿起伏反应,但幅值较小,在 210~800cps 之间;自然电位与下伏地层一样,变化平缓,泥岩及砂质泥岩在 0.8~-15mV,而粉细粒砂岩为负值,反应较为明显,密度较大,平均在 2.60g/cm3 左右(富县组测井曲线见图1-1)1.1.3 侏罗系中统延安组(J2y)延安组为含煤地层岩性为灰~深灰色泥岩、砂质泥岩、粉细砂岩与灰白色中粗粒砂岩互层,中夹炭质泥岩及煤层厚度0~103.15m,一般 30~50m,与下伏富县组呈平行不整合接触,或超覆于三叠系之上物性特征:延安组第一段为含煤目的层,2号煤位于其中。

煤层侧向电阻率为高异常,幅值在 60~1000Ω·m,上、下泥岩阻值较低,煤层中间处最高,形状似掌状;伽玛伽玛曲线幅值在 650~6000 cps之间;自然伽玛呈低幅值反映,在煤层处仅为 10 API,曲线低幅值的犬齿状变化从而与伽玛伽玛曲线组合呈箱状、2号煤3 号煤 A图 1-2 延安组测井曲线钟状;声波时差为高幅值反映,其值为 270~450us/m自然电位呈中低值反映,在煤层处呈负值反映延安组第二段为含煤地层,3 号煤位于其中煤层处的视电阻率为中高反映,曲线呈剑状、指状形态,整段幅值在 75~800Ω·m 之间;伽玛伽玛曲线为中值反映,在煤层处形态为剑状;自然伽玛曲线呈中高值反映,在煤层处为小钟状形态;自然电位变化不大,煤层呈负值反映(测井曲线见图1-2) 1.1.4 侏罗系中统直罗组(J 2z) 为 干 旱 ~ 半 干 旱 环 境 下 的 河 流 相 及 漫 滩 沼 泽 相 沉 积 根 据 岩 性 、 岩 相 旋 回 分为 上 下 两 段 :下段:为泥质中~粗粒砂岩夹砂质泥岩、粉细砂岩颜色以灰绿色为主,多带黄绿色,底部为一层灰白色含砾中粗粒砂岩或细砾岩,特征显著,比较稳定,是划分直罗组与延安组界限的标志层。

上段:为砂质泥岩、泥质粉砂岩夹细~中粒砂岩颜色以灰绿色为主,常见杂色泥岩夹层,偶见泥质灰岩薄层,顶部较细,颜色较深本组厚度 0~127.03m,一般70~100m与下伏延安组呈平行不整合接触或超覆于三叠系之上 图 1-3 直罗组测井曲线 物性特征:侧向电阻率曲线下高上低,中部伴有“峰”状起伏,底部砂岩电阻率最高,达 200Ω·m,平均为 110Ω·m;自然伽玛曲线上高下低,最高辐值 160API,伽玛伽玛曲线变化不大,有一些小的尖峰状异常值出现,自然电位曲线有负峰值反映(直罗组测井曲线见图 1-3) 1.1.5 侏罗系中统安定组(J 2a)下部为暗紫红色砂质泥岩,夹灰绿色各种粒级的砂岩,底部为一层厚度较大的灰紫色含砾粗砂岩及细砾岩与直罗组为界;上部为紫红色泥岩、砂质泥岩,夹中~粗粒砂岩及粉红色钙质泥岩,富含钙质结核本组岩性成分成熟度最差泥质岩含石英细小砾石及岩屑,砂质岩成分杂,以含肉红色长石为特点,是快速堆积为主的产物,为内陆半干旱气候条件下的洪积相及河流相沉积。

厚度 8.17~180.25m,一般厚度110~160m下与直罗组呈平行不整合接触或超覆于三叠系之上 物性特征:侧向电阻率曲线幅值变化不 图 1 -4 安定组测井曲线 大,幅值在 40Ω·m 左右,与上部宜君组 区分明显,伽玛伽玛曲线为高幅值的“刺峰”状反应(其值最高 1898.56 cps,平均 700 cps) ,这是该段与上下段区分的主要特征;自然伽玛曲线平均值为 103.50API,在该组底部最高幅值可达 375API;自然电位曲线平缓而偶有负“包”状反应,最低幅值为-5.00mV,平均值-0.99mV (安定组测井曲线见图 1-4)1.1.6 白垩系下统宜君组(K 1y)零星出露于小庵川中部的石沟、南部的于家沟、碾子沟及生地沟,为氧化环境下洪积相与河流相沉积岩性为灰紫~紫红色巨厚层状粗砾岩夹砂砾岩及粗砂岩薄层或透镜体砾石成分以花岗岩为主,变质岩次之,含少量石英岩与石灰岩砾径一般 5~8cm,最大 50cm 以上,分选差,次园状,钙质胶结,坚硬。

本组厚度不稳定,0~176.95m,一般厚度40~80m横向上岩性与厚度变化较大,下与安定组呈平行不整合接触 图 1-5 宜君组测井曲线物性特征:因有砾岩加砂岩地层从而使侧向电阻率曲线呈现上下高、中间低的凹型特征,砾岩处的侧向电阻率幅值很高,最高可达 300Ω·m, 平均值为 190Ω·m(可做为标志层) ;自然伽玛曲线中等,其幅值一般为63API左右;伽玛伽玛曲线变化平缓,幅值较低,平均 值 370 cps ;自然电位为负值,变化较小(宜君组测井曲线见图 1-5) 1.1.7 白垩系下统洛河组(K 1l)主要出露于常村河东南部的禅寺一带,小庵川北端及南端亦有零星出露,为干旱氧化环境下的平原河流相沉积岩性为棕红色中~细砂岩,夹同色砂砾岩及砾岩层砂岩成分为石英、长石,分选较好,胶结疏松具板状层理及大型交错层理,夹暗棕红色泥岩薄层,东北部的常村河禅寺段可见褐黄 色与淡黄色砂岩。

砾岩为巨厚层状粗砾岩砾石成分与宜君砾岩相同,砾径较大,一般5~10m 以上,分选极差,以次园状为主,亦见次棱角~棱角状者砾石表面因砂泥质充填呈紫红色,胶结疏松图 1-6 洛河组测井曲线本组由西到东,厚度减小由东往西,由南而北岩性变化大,一般向北向西,砾岩减少,向东向南,砾岩增多地表呈峡谷或陡坎厚度 23.40~686.20m ,西部一般 200~400m,东部 一般 100~200m下与宜君组整合接触物性特征:侧向电阻率曲线出现高峰值主要为砾岩所致,一般砾岩层高,其它岩层低,最高为 500Ω·m,砾岩平均值为 458Ω·m,砂岩平均值为157Ω·m;自然伽玛幅值变化不大,平均为 72API;伽玛伽玛曲线偶而出现低值反应,这主要是砾岩夹层所致,最低为 260 cps,平均值为 420cps;自然电位呈正负不均的凹凸状,这主要是洛河组中有多个的含水层,幅值在-0.20~5.20mV (洛河组测井曲线见图 1-6) 1.1.8 白垩系下统华池组(K 1h)出露于主要沟谷及部分支沟岩性为紫红色、紫灰色与灰绿色泥岩、砂质泥岩夹粉—细砂岩,间夹兰灰色、黄褐色与紫杂色等,局部地段夹有巨厚层状中—粗粒砂岩。

泥质岩具水平层理及变形原理,见有龟裂纹,裂隙面有石膏薄层,为干旱环境下的湖泊相沉积夹河相沉积,钻孔最大厚度 415.70m,西部 100~200m,东部一般 20~50m下与洛河组整合接触物性特征:因致密,坚硬,不含水,虽为泥岩,侧向电阻率为中、高值反映,最高值可达 150.0Ω·m,曲线为跳跃式起伏变化;自然伽玛稍高,平均为 84.80API;伽玛伽玛曲线出现低值反应,最低为 321.65cps,平均值为 图 1-7 华池组测井曲线388.98cps;自然电位基线反应,砂岩处为负值,平均值为 0.04mV;密度较大,最高为 2.36g/cm3,平均值2.20g/cm3(华池环河组测井曲线见图 1-7) 1.1.9 新近系(N) 全区广泛出露岩性为浅棕红色亚粘土、粉砂质粘土,含钙质结核及石英小砾 石、夹多层钙质结核层,底部有厚度不稳定的底砾岩沉积区内无完整剖面,最大厚度大于 150 余米,一般 80m 左右下与各组呈不整合接触物性特征:侧向电阻率曲线较低,且曲线较平直;伽玛伽玛及自然伽玛曲线表现平缓。

                  1.1.10 第四系中上更新统(Q 2+3)分布广泛岩性为浅棕黄色亚粘土及淡黄色砂质粘土,中下部夹有较密集的棕红色古土壤层,具直立性本组顺山势南薄北厚,西薄东厚南北向梁峁两侧,西薄东厚为其分布最大特点南部梁峁区,厚度一般 5~10m,北部残塬区,厚度大于 160m 物性特征:侧向电阻率曲线为平直段;声速时差较大;自然电位趋于基线;伽玛伽玛及自然伽玛曲线为平缓显示 1.1.12 第四系全新统(Q 4)为河流一级阶地、河漫滩冲积层及沟谷坡积层堆积物,厚度 0~15m 物性特征:侧向电阻率中高值反映,其它曲线反映平缓而略有变化 (新近系及第四系测井曲线见图 1-8) 2.对比:在钻探施工过程中,因追赶施工进度等原因,从而造成岩心缺失致使地质鉴定员无法确定真实地层位置 ,不得已经过分析判断确定钻孔终孔测井(根据钻机人员报告该钻孔下部未见 3号煤层) 事实为:经过测井获得 图 1-2 延安组测井曲线 A线以上测井曲线,曲线下部正好在 3号煤层位置之中,因而确定该钻孔必须加深,从而避免严重错误发生。

3.结论:在实际工作中,如若再遇类似情况务必要慎重对待,必须参照以往及邻近钻孔资料综合分析研究确定终孔层位(请教有经验的员工一起参与确定) ,切勿再犯同类错误2012-12-5作者简介:王优良(1963-) ,男,陕西华县人,1983 年毕业于图 2-8 新近、第四系测井曲线陕西煤矿学校地球物理勘探专业,工程师,现从事物探工作13186228781。

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