煤田地质勘探中测井技术应用中存在的问题及解决措施论文_何进塬

煤田地质勘探中测井技术应用中存在的问题及解决措施论文_何进塬

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摘要:煤田地质勘探中测井技术的作用原理是借助煤与岩层的地质差异,采取科学的技术方法,通过测定其中的物理参数间接获取地层信息。煤田地质勘探中测井技术的应用是一项复杂的工程,要顺利应用测井技术,需要借助含煤地层中的地球物理特性,并选取相关的测量参数,通过多种参数、测量方法对煤层资料进行综合分析,才能保证测井技术的顺利实施。

关键词:煤田;地质勘探;测井技术;解决措施

1目前我国煤田地质勘探存在的问题

(1)从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看我国东部一些矿井,随着采深增大,突水事故经常出现,突水量也日益增大。由于这些煤田水文地质条件特别复杂,加之采深不断增大,浅部矿井水治理获得的一些认识往往不适应深部矿井水动力条件。因此,我国煤矿水害防治技术的发展趋势是:深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征,深部矿井底板岩溶水突出机理,开发突水预测预报技术:开发适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术。

(2)从开展动态地质研究方面来看常见的岩煤突出、瓦斯突出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害,实际上是一种动力地质现象。这些现象均与岩体应力场有关。主要起因于岩煤采掘后,原有自然条件下各种地质因素之间的平衡遭受破坏,岩体应力再分配,从而引发或诱发出这类灾害性地质现象。通过研究这些现象形成的地质机理,事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化,就有可能预测上述动力地质现象是否会形成,确定并采取消除或减弱这些灾害的措施。

(3)从加强环境地质勘查与灾害地质防治方面来看由于矿区在天然条件下以及因开发而使地质体系遭受破坏,从而可能形成一系列环境问题,如耕地破坏、水源污染、沙化,粉尘、一氧化碳、二氧化硫造成的大气污染等以及更具破坏性的灾害地质现象,如地裂、地表塌陷、滑坡乃至诱发地震。由于历史原因及煤矿不断开发,旧帐未清,新帐纷至,所产生的问题相当严重,煤矿环境问题是制约煤炭工业可持续发展的关键因素之一,今后矿区环境评价与治理将成为开发部门重要的工作内容。

2测井技术在煤田地质勘探中的应用

(1)对煤层的深度和厚度进行测定。古地理沉积环境是煤的形成的基础,与其发育有直接关系。古地理沉积环境决定含煤岩系的变化规律、岩相类型以及岩性,煤层发育与富集的位置也与其有密切联系[1]。煤层划分的主要依据是测井曲线。通常情况下,高、短分辨密度测井源距分别控制在220mm、120mm,其边界分辨率分别为120mm、55mm。

(2)对煤田矿井的断层位置进行判定。在实际测量过程中,将完整、系统测量曲线的整体性作为对照依据,与其它钻孔的测井曲线作比较。在测量过程中,如果测井曲线出现重复和缺失,则能确定煤田矿井中存在重复和缺失的现象,这是判断断层位置与性质的方法。

(3)对煤质岩性与变质程度进行测定。借助专用软件对采集到的相关数据进行分析和处理,主要是对数据的中子、密度以及声波进行处理,重点分析岩石部分定量和煤质指标。煤的变质程度随着火成岩的侵入而增高,因此测井曲线也会随之发生变化,伽玛曲线随着煤变质程度的加深而减小,中子曲线与电阻率曲线也在逐渐下降。通过密度与电阻率的交绘图可以判断煤层的变质程度,密度与中子的交绘图也有相同的作用[2]。

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3 测井技术在煤田地质勘探应用中存在的问题

(1)测井技术发展水平低。我国煤炭测井技术开始发展,在发展初期只能测量自然电位和电阻率,在不能确定煤层和顶底板岩层电性差异的情况下,测井技术对煤层和岩层不能进行准确划分,因此整体效果不明显。现在我国的煤炭测井技术已经有了一定的发展,但是由于起步晚,整体的技术发展水平较低。国内开发出来的测井仪器精确性不高,与国外先进的技术水平存在很大差距。

(2)仪器落后,设备更新慢。小直径脉冲中子仪是我国自主开发的仪器,但是它的功能少且适用范围较小;碳氧比等仪器的精密度不高,很多技术没有自主知识产权,例如中子发生器,这对我国测井技术的创新产生不利影响。目前我国的高分辨阵列感应电阻率技术还不成熟,对微扫声电成像仪的研究水平较低,无论是仪器的精密度还是分辨率,与国外的先进仪器都存在相当的差距。我国没有系统研究过套管井地层电阻率、密度仪以及测试器,不利于先进设备的使用和更新,因此我国仍然是以传统的测井技术为主[3]。

(3)人为因素。在实际的煤田地质勘探中,人为因素是不可忽视的重要因素。工作人员没有认真收集地理信息资料,对收集来的数据资料没有进行系统的分析和处理,导致数据出现错误,影响测井技术的应用和实施。工作人员素质不高,专业技术水平不够,不能很好的使用测井技术。

4 测井技术在煤炭地质勘探应用中存在问题的解决措施

(1)对测井技术进行更新和发展。技术的更新和发展是煤田测井有效实施的重要保障。丰富的参数方法对岩层特性、岩石强度以及煤炭性质的测定有重要意义,因此可以在原有基础上开发数字测井技术,国外通常使用这种技术保障采集数据的精确性。数字测井技术的应用离不开丰富的测井方法,因此必须将煤层的划分、岩石强度、岩层特性以及煤炭性质进行深入了解,在此基础上研究新的测井技术和仪器。(2)加强对工作人员的素质和技能培养。煤炭勘探人员的工作态度直接影响着煤炭的开采率和质量。应定期组织工作人员进行培训和学习,对工作内容和范围进行明确的划分,最大限度的提高工作效率,减少认为失误因素的几率。在实际的勘探过程中,实施工作责任制具有关键性意义,工作人员只有明确自己的职责范围,才能真正做到尽职尽责。同时对工作人员也要加强职业道德建设,培养他们的奉献精神,提高他们的责任意识。工作人员对测井技术的更新和改革也要重点关注,不断学习新的技术,充实自己的同时,也有利于我国煤炭的开发,促进工业的发展[4]。(3)提升测井评价的目标。提升测井评价目标是以评价和识别油气储藏层为核心,要充分了解油气储藏的地质特征,整体对其进行评价。因此要在了解复杂地质特征的基础上分析我国相应的地质特征,做好油气勘探评价工作,不断提高成像测井技术。对地质构造和地应力的测井技术进行规范,完善评价模式,提高我国发现油气储藏的状态、特点等能力。

5 结语

测井技术是煤田地质勘探中运用的主要技术,测井技术的优劣与煤层的开采质量、矿区的开采率有直接关系。近年来,随着科学技术的不断发展,测井技术也在不断升级和更新,煤层划分和数据的精确得益于测井技术的改革。测井技术在煤田地质勘探中发挥重要作用。

参考文献

[1] 刘以旺,周在超.我国煤田地质勘探中使用测井技术的问题和解决途径[J].科技创业家,2012(19):102.

[2] 王春辉.数字测井技术在煤田地质勘探中的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012(02):168.

[3] 岳洋.煤田地质勘探中地球物理测井的主要应用[J].民营科技,2016(01):74.

论文作者:何进塬

论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/9

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