浅谈煤田测井中井径的分析利用

【摘要】测井井径，虽然是煤田测井历史上发展较早的方法，但是因为不能直接清晰地分辨煤岩，所以没有得到充分的重视，测井井径的工作的开展也因此遇到了瓶颈。之后，我国很多的测井队，多年来的工作一直处于停滞状态。然而，测量的井径数据在定量解释中的占有重要地位，井径在测井中扮演着不可或缺的角色。

【关键词】测井井径；测井曲线；似煤异常

井径测井，是在还没有下套井的井中测量测井井径的不规则程度，分析研究地下裂缝的发展程度和方向，测量损坏套管的变形情况和具置。而测井曲线则是用来划分地层非渗透性泥质岩地层的界面，确定其岩性。另外，井径曲线还可以用来区分泥质和砂质的岩层，在井径曲线上泥质岩层井径大于钻头直径，而砂质岩层则近等于钻头直径。

1 井径对测井的影响

结合理论与实践经验可以得出，井径对测井的影响是非常大的。更准确地说，产生似煤异常现象的最直接、最根本的原因就是测井井径。而现在，大多数科研工作都是采用不同的测井方法，在有差异的地质岩层中将地球各种的物理化学信息数据记录下来，这种表现方法叫做测井曲线。

在测井过程中，井径的大小会对测井曲线造成一定程度的影响，在考虑到电阻率数值的减小、自然电位形态发生改变且幅度减小等因素后，科研人员为克服这样的难题，在工作时适当增加电流，或者加大电极的直径。

2 井径异常对测井曲线的具体表现

在资料的搜集和处理过程中，总会发现，测井曲线异常会因井径的异常段

而产生变化。在规则的井径中，井径曲线在地质岩层中会有明确清晰地显示。一般变现为：在地质渗透层中，井径的数据通常小于或是略低于钻头直径；而地质致密层的井径数据通常都会接近钻头直径。

井径异常有很多表现，但是多面扩径、单面扩径和缩径是最常见的几种。多面扩径、单面扩径时，因为井径扩大，对测井曲线会有一定程度的影响，所以不能真实反映地质岩层的具体情况。另外，具体来讲，增大的井眼，会使得仪器带着的推靠臂不能正常贴紧井壁，进而会受到泥浆、砂土等的影响，使其产生如下的异样情况：微电极测井曲线的幅度降低，导致差异减小；微球测井曲线的幅度降低；中子孔隙度大幅度增加；声差时差的测井曲线也会发生跳跃等。

缩径时，测井仪器通常会遇到阻力，甚至是下速降低，上提时的张力明显增加，极其容易遇卡。理论结合实际，井队在必要时必须及时下钻通井，以预防遇阻、遇卡等情况，避免责任事故的发生。而且此时所测的测井曲线相比正常情况下会“发直”。但是，微电极、泥浆密度值的仪器测井曲线在泥饼影响下测井曲线的变化并不明显，但在非泥饼影响下，测井曲线幅值反应正常。

3 井径异常对测井曲线影响的分析

当井径超出测井的探测深度后，居中的测量仪器几乎不受井眼的影响，但测井曲线会产生异常；仪器带有的推靠臂必须紧靠井壁，测井井眼的规则性和井径的尺寸大小都对仪器的准确性造成很大的影响，比如说，微电极、中子等测井仪器。由于仪器带有的推靠臂不能正常贴紧井壁，而且测井井眼的突变和测井井径过大，因此产生异常。

对补偿性密度曲线而言，测井井径异常会造成密度曲线的大幅度变化。由于密度测井属于孔隙度测的一种，如果井眼不规则的变化，井径会因数值较大进而影响测井测量数值，此时，测井曲线所反映出的数值会相对正常值较小，但是还会高于泥浆的密度值。

对声波曲线而言，声波曲线会因为井眼的增大和地质层的坍塌而增大，而且曲线的变化无规律可循，造成“跳跃”现象。近几年，国内测井公司通常采用单发四收这种高分辨率声波测井仪器，这样可以对一相同的地质层进行多次精确测量，进而取平均值，保证测量结果的准确。通常，地质岩层的时差值越低表明岩层越致密，砂泥岩剖面一般有较低的时差值，相对地，泥岩的时差值则较高。声波在地质岩层中的传播时间越长，表明井径扩大越严重，声波的时差值越大。

对自然伽马（GR）曲线而言，泥浆具有吸收来自地层的伽马射线的能力，所以测井内测量的伽马的读数会受到井内的泥浆的影响，进而证明地质层的放射性会比泥浆的高。然而，测井井径的扩径现象和井壁坍塌情况的发生，会造成井内的泥浆层厚度的增加，从而会对测井所测的伽马读数降低。扩径时，粘土中释放的伽马射线会因为泥浆中较高的粘土含量而有所增加，。相反的，缩径时，伽马射线会因为泥浆对伽马射线的吸收而数值偏高。

对微电极、微球曲线而言，井内如果有因坍塌形成的井眼，则这段井内的极板无法贴紧测井的井壁，导致测井所测的微电位曲线的幅度会降低，甚至有时会接近泥浆的电阻率。

对侧向曲线而言，测井井径的异常情况同样会对侧向测井产生一定程度的影响。并且，由于测井深浅侧向的不同的探测深度，，扩径现象会使电阻率在一定程度上降低很多，且由于深侧向井比浅侧向侧测井探测范围大，受影响也要更小一些。

4 对井径误差的正确处理

测井公司的研究理论中指出：井径的扩大和缩小对测井有很大的影响，尤其是井径的扩大，因此，对井径误差的正确处理对测井的完善有很大的帮助。对于对测井的干扰因素处理，有以下三种方法：（1）设计出能满足该测井地区的稳流器；（2）利用井下供电，方便取得正确的测井井径资料，同时，也消除电缆测井井径的电阻影响；（3）加大线路的电阻。

另外，要全面提高井径的测量精准度，就要做到使用性能良好、精确度足够高的仪器。

5 井径测量的利用

似煤异常的判别。在一些地质较薄弱的岩层，在测井井径过程中，由于砂砾粒径很大，钻井由于冲刷的井径的增大，造成了密度降低现象和电阻率的高值现象，这种似煤异常现象是从钻孔地质的资料情况来判定的，而且如果这种情况多次出现，则必须进行打孔验证。

煤层的划分。当煤层在结构复杂的煤田中受到影响时，煤层中的井壁会因孔钻的揭穿而发生坍塌扩大，井径曲线因此发生异常反应。此时，井径曲线能对低阻的无烟煤层作出定性、定量的解释。

溶洞、裂隙和破碎带的确定。煤层通常会因为溶洞的存在而导致矿井的漏水。通过井径曲线可以确定被钻穿的溶洞等。

岩石抗压强度的解释。如今国内的测井井径关于岩石强度的分析资料正处在理论研究阶段。测井井径在地质岩石的相对硬度区分和地质岩层的判别占了重要的地位。

6 结束语

井径测量时测井中应引起足够重视的一种方法，是一种能够充分了解钻孔的结构特性、全面解释测井钻井资料的方法。井径曲线在有些国家的煤田测井中占有重要的作用，但是在我国测井中并没有得到足够的重视，因此测井井径这种方法必须得到测井单位的普遍应用。

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