摘要：测井技术是煤矿地质勘查中常用的各种物探参数测量方法。它在确定煤层的位置、深度和厚度、确定含水层的厚度和特征等方面具有重要的应用价值。随着科学技术的不断发展，特别是在计算机技术、自动控制技术和单片机科学技术的不断发展中，测井技术从过去的模拟测井逐渐发展到现在的数字技术。测井阶段，使测井技术在工作效率、勘探质量、可靠性和适用性等方面发挥了重要作用。具有更多的优势，大大提升了煤矿地质勘探水平，数字测井技术已成为未来煤矿测井技术研究的主要方向。在分析数字测井技术的特点和优势的基础上，探讨了该技术在地质勘探中的应用。
关键词：数字测井；煤田；地质勘探
前言：近年来，随着我国对煤炭资源需求量的持续攀升，对煤田地质勘探工作的效率和质量提出了更高的要求。随着计算机技术的快速发展以及自动控制、单片机等科技的成熟，广泛应用于煤田地质勘探中的测井技术和设备也逐步发展为便携性强、数字化、组合化、刻度化的数字化测井系统，对快速获取勘探区域内地层的强度特性、岩层深度和厚度、煤质和岩性，综合评价勘探区总体地质环境情况起到了重要作用。
1.数字化测井技术特点分析
1.1测井技术简介
测井又被称为地球物理测井或矿场地球物理，是利用岩层的导电特性、电化学特性、声学特性、放射性等地质物理特性，测量各类地质物理参数的方法。测井是利用了电、重、磁、震、核等物理原理，制造出针对各项地质物理参数的各种测井仪器，通过这些测井仪器来完成测井过程的。测井时首先需要钻井，通过测井电缆将仪器设备下到钻井中，并将测井数据传输到地面，利用地面的电测仪等设备对测井仪器测量的各类地质参数进行采集、记录，并绘制成测井曲线。然后，专业人员再通过对各类地质参数和测井曲线的分析来识别地下岩层、含水层等，确定和研究地下煤矿资源的分布规律。目前在煤矿地质勘探中常用的测井技术方法主要有电阻率法、自然电位法、声波法、自然伽马测井等，这些测井方法的综合应用基本满足了煤矿地质勘探中对各项参数的测量需要。
1.2数字化测井技术的特点和优势
煤矿地质勘探是一项复杂的、系统性的工作，具有非常强的专业性、技术性和可操作性，并且对于测井数据的准确性要求也非常高。测井技术的选择、成果的可用性、测井的效率等对于后期煤炭资源的开采以及地质灾害的防治、地质环境的保护等都有紧密的关联，因此，必须不断对现有的各类测井技术进行研究改进，才能得出更为及时、准确的测井资料。而计算机、自动控制等技术的广泛应用正为测井技术的发展提供了支持，经过长期的技术积累和应用实践，目前，更为先进的数字测井系统已成为煤矿地质勘探的主流。
具体来看，数字化测井技术的特点和优势主要有以下：
1）工作效率高。数字化测井中加入了很多自动控制模块，很多操作环节由自动控制取代了过去的人工操作，基本实现了测井从数据采集到数据处理、再到勘探结果的一体化输出，极大地提高了工作效率，减少了人工劳动量；
2）测井准确性，作业质量高，自动化、数字化的操作控制方式在减少人工操作环节的同时，也减少了人为因素的干扰，系统能够较为准确、合理地给出煤层厚度、深度以及地质构造的各种参数信息；
3）适用性更强，数字化测井受自然环境等因素影响较小，可实现全天候作业，即使在恶劣的环境下，也能较为快速、准确地采集测井资料；四是操作简便，目前所使用的勘测仪器基本为中文操作界面，人员只需按照系统提示进行操作即可，简单易学，易于上手。除此以外，数字化测井系统还具有重量轻、体积小、易携带等优点，极大地拓展了数字测井在煤矿地质勘探中应用的范围，提高了勘探水平。
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2数字测井技术在煤田地质勘探中的应用研究
2.1利用数字测井曲线确定断层位置
在测井参数采集中，将数字测井仪采集的完整的系统层序地层测井曲线的整体特性作为对照标注曲线，将测量所得的某一测井的测井曲线与之进行比对分析，如果在测的测井曲线中某一段区域出现重复或是缺失的现场，则说明该位置的地层重复或缺失，则该位置是断层的位置所在，同时可判断断层的厚度等性质特征。如下图1测井曲线所示，分析该曲线可知，虚线部分表示该曲线是钻孔273m~303m孔段的测井曲线，该测井曲线与316m~442m孔段的测井曲线非常吻合，由此可推断出该处存在地层重叠，且断层位置位于地面316m~442m处，且断层导致该钻孔内26m厚的煤、岩层重叠。
2.2利用数字测井曲线确定煤层性质
确定煤层的性质通常是数字测井曲线需要解决的重要问题之一，大多的数字测井系统获取的测井曲线都能清晰、准确的反映煤层的地质特征：首先，通过核测井技术获取的天然伽马曲线上，煤层区域曲线的特征是放射性等于或低于其他地层，通过该特征可确定煤层的位置和厚度；其次是密度曲线，通过观察密度曲线上体密度小于1.5g/cm3区域可判断煤层的性质特征；第三是声波曲线，煤层声波曲线的特征是煤层中的声波的传播速度低于声波为围岩中的传播速度，传播时间的长短与煤质和煤质的变化程度直接相关；第四是中子曲线特征，通过长期分析可知，煤层的钻孔隙度指数（Ф）非常高，这是由于煤的含碳量过高导致而成的。第五，侧向电导率的曲线，即性质变化较高的煤炭，其的电导率近乎于零。因此，通过数字测井系统获取煤田地质勘探中的各类测井曲线，通过对测井曲线的分析，就能够清晰、准确和科学的鉴别煤层的性质。
2.3利用数字测井技术进行自动分层研究
数字测井资料的自动分层、测厚和岩性识别是目前数字测井技术的最重要的研究方向和内容，其技术的发展直接关系到测井技术未来的应用深度和广度，其中，利用计算机综合分析系统对测井曲线进行自动分层技术最为核心和关键。测井曲线的计算机自动综合分析系统不仅能够提高测井曲线的解译速度，降低人员投入和劳动强度，而且可采用多种处理方式同时对测井曲线进行自动化的处理和分析，对提高提高解释精度，为煤田地质勘探和开发提供可靠准确的数字支撑起到重要作用。同时，利用计算机综合分析系统对测井曲线进行自动分层技术目前的研究还不够成熟和稳定，因此，可研究采用应用模糊数学理论及统计学参数，建立了测井物理参数对地层性质的隶属函数，并给出了简便的地层界面划分方法，实现了数字测井的快速自动分层，目前，该方法已在测井曲线自动分层中得到广泛应用，该方法适应性好，符合日常分层习惯，同时，该方法综合利用多条曲线所具有的测井信息进行自动分层处理，不仅能为测井分层解释提供较可靠的分层界面和层特征值，而且具有快速、准确、简便的特点。
结束语：
总而言之，通过对煤田测井中数字测井技术的对比分析，数字测井技术具有解释速度快、人员力量低、精度高、信息丰富、数据量大、操作方便快捷等优点。全面提高煤田地质勘探测井的总体质量，具有十分重要的意义。同时，利用数字测井系统有利于统计、计算和绘图，有利于提高煤炭地质勘探成果的综合研究与利用。对煤层的解释更准确可靠，划分钻孔地质剖面的依据就足够了。随着数字测井系统的不断发展以及技术和设备的不断改进和完善，该技术在煤田地质勘探中的应用将更加广泛。
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[4]蒿创奇，单京豪.数字化测井技术在煤矿地质勘探中的应用研究[J].科技传播，2013（06）
论文作者:张达骞,侯强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/8/1
标签：曲线论文; 地质勘探论文; 技术论文; 煤层论文; 数字论文; 煤田论文; 煤矿论文; 《基层建设》2018年第18期论文;