測井技術在煤田地質勘探的應用現狀

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摘要：多維導向下的智能化設備設施的運用能在時間成本最省、工藝質量最優、綜合費用最低的前提下完成相應工作，更快更好的達到工程目的。為了研究煤田地質勘察中測井技術的發展、運用和數據處理現狀。本文基本筆者地質礦產勘查開發局多年相關工作經驗，在理論結合實際的前提下，探討數據處理和工況分析上的異同，為新技術的高效應用提供理論參考。

關鍵詞：煤田；地質勘探；測井；措施

測井技術分為生產測井和完井測井。常規意義上的測井項目能反演儲層情況、追蹤地層沉積序列、探測完井質量及其近井段污染程度。而不同礦產資源的井筒，其開采方式和后續改造工序的不同也給測井類別和成本控制帶來了細微差別。煤田地質勘探領域的相關測井是為了獲取地理信息中的物理參數，并根據相關數據進行卡層和瓦斯預測，確保礦脈延伸受控以及巷道布局合理。同時還能將底層重要信息進行反饋，是一項先導性開創技術。本文在理論結合實際的前提下，探討數據處理和工況分析上的異同，為新技術的高效應用提供理論參考。

1煤炭地質勘探特點及發展趨勢

煤田地質勘探依據常規地質勘探角度分為預查、普查、詳查和勘探4個階段。具體如下：①預查階段。運用基礎地質資料進行礦區內裂縫、斷裂和多個礦產區域內測量數據的反演，在地質結構和多維構型方面進行煤田和其他礦產資源的普查，并在巖心檢測、大數據分析的基礎上進行煤礦啟動預案普查工作的系統開展，把具體煤礦礦脈進行定點勘查、定位判定和區域地質特征下的最佳條件開采，為后續的系統工作開展提供數據鏈支持和綜合準備。②普查階段。該階段是在上一步預查完成之后進行煤礦數據審核，并最終定量獲取資源評價條件，以綜合評定煤礦的經濟性為后續科學開采方案的制定奠定基礎。③詳查階段。通過普查和定點開采方案優選，在數據詳實的基礎上開展詳查，運用多重手段在地質依據和作證的基礎上進行區域性礦井劃分，并詳細編制不同綜采面的礦區。完善開采細則。④勘探階段。運用多重手段進行煤田地質資料的合理分析，將礦井為單位的建設目標進行多步設計，并根據先期測井資料，在不同煤田地質特征下進行導電特性、聲學特性和電化學特性等因素的對比性核實。此外，運用不同精度和任務模式的儀器儀表進行相應工作完善，在數據量充實的基礎上完成相應工作，綜合開采工程和地質要素，進行危害因素預控。需要注意多維導向下的任何因素都存在一定問題，具體總結如下：（1）測井技術發展水平低。我國煤炭開采技術于1951年開始發展，因此在發展初期只能測量比較簡單的自然電位和電阻率。在煤田地質勘探過程中，由于無法明確確定煤層與頂板巖層的具體差異而使用測井技術時，無法進行有效劃分。因此，在一定程度上影響了整體效果。近年來，我國在科學技術水平上取得了明顯的發展和提高，但由于發展時間晚，測井技術總體水平較低。因此，我國開發的測井儀器等設備精度不高。（2）相關設備太晚，設備更新太慢。在測井技術中，小直徑脈沖計是相關科研人員自主開發的，但其所具有的功能比較少，同時適用范圍也很窄，碳氧比等其他相關儀器，自身所具有的精密度不夠高，在許多相關技術中，我國沒有自主知識產權這種現象，已經對我國測井技術的創新工作產生了巨大的影響。因此，有關部門有必要充分重視這方面。實際調查表明，我國煤田地質勘探的電阻率技術還缺乏一定的成熟性，微掃描成像儀的研究水平也不高。從長期來看，國外相關儀器設備之間的差距越來越大。因此，在實際的煤田地質勘探過程中，將采用傳統的測井技術進行。（3）人為因素。關于在煤田地質勘探中使用測井技術的問題，除了上述以外，還需要重要的因素，即人文因素。在這一過程中，一些利益相關者在開展工作時沒有仔細進行地理信息資料的收集，同時處理已收集的數據資料也沒有嚴格按照相關標準和要求。面對這種問題的出現，不僅在一定程度上影響了相關數據的準確性，而且在煤田地質勘探中對測井技術造成了很大的阻礙。此外，一些人員素質偏低和專業技術水平達不到等，也影響了測井技術的有效應用。

2煤田地質勘探中測井技術的應用現狀

煤田地質勘探屬于固體礦產常規勘察范疇。以鉆探取芯、地質雷達勘查、磁電遙感地質反演以及大數據綜合勘察方法為代表的系統性工作流程已經在業內得到大規模應用。以下做詳細技術分解。

2.1煤田鉆探技術

簡易而直觀的煤田鉆探技術需要遵循一定技術流程，在實驗開展合規的前提下完成數據分析。具體流程為：首先進行區域地質露頭的全面踏勘，將煤田鉆探前需要的地質構造、地層層序和煤層的賦存狀態進行基礎數據梳理，選定合適的煤層儲量計算方法。以實驗報告和工作指導書的形式進行相關工作預設。其次運用勘探剖面法進行抽樣式探孔部署，并預設合理勘探線，進行滾動式動態層位選擇和巖心提取分析，并形成地質信息流的原始鉆孔柱狀圖數據匯總。需要注意，應根據不同的取芯鉆機設備完成斜鉆、立鉆相應的工程施工，確保鉆探效率最優化和成本最低化。當前以繩索取芯工藝和鉆進參數探測工藝運用最為普遍。①繩索取芯技術。在有限勞動強度下運用繩索取芯的鉆桿內撈方式連續而穩定的進行鉆進，避免起下鉆帶來的鉆孔彎曲度和振動影響，并在合適的套管直徑深度選取上進行防斜措施優化，全面而正確的進行設備設施保養并用鉆頭和擴孔器快速工作。②鉆進參數探測技術。運用自動化探頭在鉆機上進行多維傳感器連續數據獲取，并在鉆進壓力、鉆桿旋轉速度等關鍵參數上進行控制，確保數據擾動最小。全面優化提高鉆進效率，得出最佳控制參數。

2.2測井勘查技術

基于鉆井工程溝通目的礦產與地面而進行的儲層有限穿越施工能有效進行巖屑錄取和關鍵參數驗證式獲取。而該井筒也為測井勘查技術的運用提供了平臺。運用電法測井手段、聲波測井手段和核測井手段可以綜合獲取目的巖層的聲學特性、導電特性、電化學特性可測物理量。而不同的儀器具備不同長處，在數據獲取意義最大的前提下進行最佳工況工藝的結合性優選，并運用波普照射技術完成不同數據強度的校核。最終達到不同要求下的工程目的。

2.3綜合勘探技術

綜合勘探技術，該技術是基于當前基礎地質資料，在充分獲取工區的地形、地貌、地球物理消息后進行關鍵參數的選擇性取點取樣勘測。做關鍵要害探井的測井資料、地震勘探資料并在數學算法的幫助下導入通用煤田地質信息，并結合勘探區域被新生界地層覆蓋的現實依據結合水文地質資料完成相關區域的煤田資源量區、地質構造、斷層、煤層的賦存深度、煤層的合并地帶、煤層厚度及巖石特性等信息預測性數學模擬。

3煤田地質勘探中測井技術的改善措施

作為煤田勘探的單位，要更好地保障煤炭勘探質量和數量，必須首先重視測井技術的應用，對存在的問題予以充分重視。根據實際情況采取相應的措施。（1）不斷加強測井技術的更新和發展。眾所周知，技術的更新和發展是煤田地質勘探作業的重要保障因素。特別是它在確定巖石性質、巖石強度和煤性質方面起著重要作用。對此，相關人員應重視數字測井技術的發展。國際業務經常使用數字測量技術來獲取準確的數據。由于數字測井技術在開發工作中需要采用適當的測井方法，因此相關人員需要對煤層的化學層、巖石的強度和煤的性質有深入的了解。此外，在該技術的研究過程中將開發新的測井技術。可以進一步提高我國煤田地質工作水平。（2）進一步加強相關人員的素質和技術培訓。作為煤炭勘探建設單位，有必要加強對這一領域人員的培訓。具體來說，員工定期接受系統的培訓，在這個過程中，管理者必須嚴格按照標準對工作內容和范圍進行分類。這主要是為了提高操作的效率，在一定程度上減少操作出錯的可能性。在探索中，相關人員只有在職責明確的情況下，才能提高自身的綜合素質。（3）不斷完善測井評估的主要目標。在完善測井評價目標方面，有關單位要在對煤庫進行評價鑒定的基礎上，深入了解煤庫地質特征，同時進行更加全面的評價。在此過程中，相關人員將對我國當前相關地質特征進行分析研究，全力開展煤田勘探評價工作，提高成像性能的測井技術。

4結語

綜合上述，我國煤田地質勘探領域運用的新方法、新技術和新裝備有限，但基于傳統測井技術手段的多維數據比對能良好完成現場工程任務。在技術領域要注意不同地質構型下的地層非均值性表征嚴重，而分布在我國不同地質條件下的煤田礦產具備不同的測井數據特征。相關部門需優選運用對應的測井技術能在成本最省數據最精的前提下展開相應工作，全面而快速的進行高效率勘探。相關工作單位需要梳理當前煤田勘探工作中測井技術運用瓶頸，以解決工程問題，強化工程效率為目標，全面提升測井工藝與測井設備的匹配性，在現場技術操作合規的前提下為煤田地質勘探提供技術便利性，全面優化煤礦生產系統科學效率。

參考文獻

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［3］李慶林.煤田地質勘探中測井技術應用中存在的問題及解決措施［J］.山東工業技術，2016，（13）：107.

作者：涂榜政 單位：貴州省地質礦產勘查開發局一一五地質大隊