煤田测井技术的发展趋势分析

摘要：随着我国煤田勘探开发程度的提高，煤田测井技术发展也越来越快，各类新技术、新工艺在煤田测井中得到应用。高分辨阵列感应、三分量感应和正交偶极声波等新型成像测井仪为研究煤田地质构造提供了强有力的手段。因此，研究煤田测井技术的原理和方法，分析煤田地质测井技术的作用，系统研究煤田测井技术的发展趋势对指导煤田地质勘探工作具有重要意义。

关键词：煤田 地质勘探 测井 趋势

1、引言

我过煤田测井技术经过60多年的发展，经过几代人的不断努力和奋斗，煤田测井事业取得了辉煌的成就，成为煤田勘探工作中不可或缺的重要手段 。测井技术已从过去单一的电测井发展为电、核、声、热等多参数综合测井，测井的方法也发生了重大变化，为通过测井技术定量分析煤层与岩层构成，探测地层中的多种元素及其含量提供了技术手段，因此，研究煤田测井技术的发展以及未来的研究趋势对煤田勘探工作具有重要意义。

2、煤田测井技术的概念和研究目的

2.1 测井的基本概念和工作原理

地球物理测井技术与方法最早由法国人斯仑贝谢兄弟于1927年发明，开始在欧洲用于勘探煤和气。1939年。中科院院士，我国地球物理领域的奠基人翁文波教授开始在中国开展地球物理测井工作，早期的使用的测井方法主要市自然电位法和电阻率法。

地球物理测井是应用地球物理学的一个主要分支，主要应用于油气勘探与开发领域，测井是一种井下油气勘探方法。该方法主是运用物理学原理和专业的设备，记录钻入地下的一口井中岩石或流体混合物不同的物理、化学、电子或其他性质，了解井下地质情况，以达到发现煤炭资源储量、分布、品相等目的。

测井技术的核心的测井设备，从我国开始研究测井技术和设备至今，经过60多年的发展，我国的测井设备经历了四次换代，首先是半自动测井仪，然后发展为全自动测井仪，随后发展为数字测井仪，到如今，数控测井仪已经广泛应用于煤田地质勘探中。

2.2 测井技术的分类研究

按照不同评价标准和研究对象，测井技术的分类也不同，一般而言，测井的分类主要有三种，按照研究的物理性质可分为电法测井、声波测井、放射性测井、井温测井、井径测井、地层测试器等等；按照技术服务项目分类可分为裸眼井地层评价测井系列、套管井地层评价测井系列、生产动态测井系列、工程测井系列等四类；按照资源评价的对象可分为石油测井、煤田测井、金属矿测井和水文工程测井四类。

2.3 煤田地质测井技术的作用

近年来，随着煤田开发强度的不断加大，测井在煤田地质勘探中的作用不断提升。同时，随着测井方法和技术飞速发展，测井技术已经从技术初期只能解释煤层逐步发展到能够为划分全孔岩性，分析煤层的碳、灰等微量元素含量、发热量，测定放射性矿层、煤层气、含水层、地热水、流量、岩石强度、岩层产状、破碎带、裂隙带和溶洞位置等；由单孔解释发展为利用多孔测井曲线对比，确定断层位置，划分煤系地层与上覆地层的界限，研究沉积环境和勘探区内煤层厚度变化趋势等。测井不仅探明了钻探打丢、打薄的煤层，检验和弥补了钻探工程质量，而且为地质工作提供了丰富的地质资料。在地质、物理条件较好的勘探区和井田，通过煤田钻井技术，大大提高了勘探速度，保证了勘探质量，节省了勘探成本。

3、常用煤田测井技术分析

常用的煤田测井技术主要有以下几类：

一是电法测井，根据煤层或其他探测目标与周围介质在电性上的差异，采用下井装置沿钻孔剖面记录岩层的电阻率、电导率、介电常数及自然电位变化的测井技术。电法测井主要有普通电阻率测井、微电极测井、侧向测井、感应测井、介电测井等。电法测井供电方式有直流电（低频）和交变电流 （高频）两种。

二是声波测井，主要是探测测井剖面岩石声学物理特性的测井方法。声波在不同介质中传播时，速度、幅度及频率的变化等声学特性也不相同。声波测井就是利用岩石的这些声学性质来研究钻井的地质剖面，判断固井质量的一种测井方法。主要有声波速度（时差）测井、声幅测井、声波变密度测井、声波全波列测井、声波成像测井几类。声波测井的主要作用是划分岩性、判断气层、确定地层孔隙度、估计地层异常压力、合成地震记录等。

三是放射性测井（核测井），该方法是目前煤田地质测井中用的较多的方法之一，该方法主要是测量井剖面岩石的天然放射性射线的强度，或测量经过放射性源照射后，岩石所产生的次生放射性射线强度，用以发现放射性矿藏，确定岩石成分，计算岩石物性参数。主要优点是裸眼井、套管井都能正常测井，不受钻井液的限制，测井方法多，包括自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、岩性密度测井、中子伽马测井、补偿中子测井、中子寿命测井、C/O能谱测井、RMT、放射性同位素测井等。

4、煤田地质测井技术的发展趋势分析

当前，煤田测井工作面临着机遇和挑战，随着煤炭地质勘探行业的转型和向新领域发展，需要测井解决的地质问题越来越多，要求越来越高，井下系列化、集成化、组合测井仪器的研发成为测井技术发展的一大趋势。为应对挑战，测井工作应加强基础理论研究，开发应用新方法、新技术，尤其是核测井和超声成像测井等具有潜能的核心技术，将高分辨中子俘获伽马能谱测井技术应用于生产势在必行。完善煤田测井刻度装置，建立相应的刻度体制，研究煤层气和可燃冰层的解释模型，完善资料解释系统，建立煤田测井数据库。培养造就一批有开发服务技能和应变能力的复合型测井专业人才，提高服务技能，提供优质成果，提高市场竞争力。在地质队伍属地化的背景下，尤其需要加强煤田测井技术管理，防止各行其事、重经济效益忽视质量以及弄虚作假等行为发生。合理、完善的测井系列是保证测井解释能力的前提，不同的地质剖面，不同的钻探目的，选择的测井系列、测井项目不同，岩性测井系列、电阻率测井系列、孔隙度测井系列、必要的辅助测井项目（井径、井斜、井温）、特殊测井方法。

5、结论

通过对国际测井市场的调查不难发现，目前，市场上目前主流的测井是套管井测井技术，同时，测井设备的发展的主流趋势是向着集成化、阵列化、功能多样化及组合化方向发展。一台测井仪器要能够集成更多的测井方法，能够集成多个传感器，能够确定多种岩石物理性质，更准确的确定煤层的位置、储量等信息。通过分析和目前煤田地质勘探技术的发展趋势分析，未来一段时间，裸眼测井、套管测井、随钻测井及井下永久传感器监测技术将共存，但随着测井技术的进步和发展，随钻测井将逐步取代电缆式裸眼测井，永久传感器监测取代套管井测井技术。

参考文献

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