放射性測(cè)井曲線在煤田測(cè)井中的應(yīng)用

劉軍祥，劉鳳巖，趙國(guó)軍

(東北煤田地質(zhì)局一〇三勘探隊(duì)，遼寧遼陽(yáng) 111004)

放射性測(cè)井是以物質(zhì)的原子核物理性質(zhì)為基礎(chǔ)的一種測(cè)井方法。它廣泛應(yīng)用與地質(zhì)、冶金、石油、煤炭等地勘行業(yè)。放射性測(cè)井曲線對(duì)鉆孔巖層的定性起著非常重要的作用。目前，在煤田勘探測(cè)井中，放射性測(cè)井曲線已作為一種非常重要的定性參數(shù)之一，得到廣泛的應(yīng)用。

1 煤田測(cè)井概況

在煤田測(cè)井中，放射性測(cè)井主要是測(cè)地層的天然放射性(自然伽瑪)和人工放射性(人工伽瑪長(zhǎng)源距、人工伽瑪短源距)。由于地層不同，各地層所含的天然放射性物質(zhì)不同，測(cè)井儀器接收到的各地層的天然放射性能量不同，反映到測(cè)井曲線上，就有明顯的幅值差異;同時(shí)，由于各地層密度不同，人工放射性通過(guò)地層反射，測(cè)井儀器接收到的人工伽瑪?shù)挠?jì)數(shù)率高低就有不同，反映到測(cè)井曲線上，就有明顯的幅值差異。這就作為劃分煤層和地層的主要的參數(shù)，同時(shí)結(jié)合其它參數(shù)(視電阻率，三側(cè)向電阻率，側(cè)向電流，聲波，自然電位等)完成整個(gè)煤田測(cè)井工作。下面就以紅陽(yáng)煤田為例，說(shuō)明一下放射性測(cè)井在煤田測(cè)井中的應(yīng)用。

2 放射性曲線劃分煤巖層

紅陽(yáng)煤田位于遼河平原東部，為渾河、太子河沖擊平原掩蓋下的古生代煤田。本區(qū)含煤地層普遍沉積穩(wěn)定，易于識(shí)別，物性特征明顯，利用放射性測(cè)井曲線更是簡(jiǎn)單明了的劃分煤層。本區(qū)煤層主要為七煤、十二煤、十三煤，煤層特征為視電阻率、側(cè)向電阻率曲線呈中高峰反映;低密度，人工伽瑪曲線呈高峰值反映;低伽瑪，自然伽瑪曲線呈低幅值反映。另外，還有一種情況就是，紅陽(yáng)煤田的部分煤層受火成巖侵入影響，煤層的電阻率曲線反映為極低幅值，而放射性曲線的反映幅值正常。

2.1 七煤層(見(jiàn)圖1)

一般分為三個(gè)分層，上分層為獨(dú)立的單一煤層，下部為兩個(gè)緊密相連能合為一層的較厚煤層，且上薄下厚。這兩個(gè)煤層間夾有碳質(zhì)泥巖或泥巖。上下圍巖多為較細(xì)的泥巖或砂巖。上下圍巖及中間夾層的人工放射性曲線(HGG)全為低值，而煤層為很明顯的高幅值，三個(gè)分煤層呈有底到高的三個(gè)尖峰反映;上下圍巖及中間夾層的天然放射性曲線(HG)為較高幅值，而煤層的天然放射性曲線則為較低幅值。

2.2 十二煤層

由十二－1和十二－2兩個(gè)分煤層組成，夾矸為低阻泥巖。煤層及夾矸厚度變化不大，煤層頂板為海相泥巖，有十米左右，人工放射性曲線曲線(HGG)是較低的平直段，而煤層為很明顯的高幅值;天然放射性曲線(HG)呈髙幅值反映，而煤層為很明顯的低幅值。煤層底板的砂巖則為接近與頂部泥巖的放射性曲線幅值。(見(jiàn)圖2)

圖1 七煤

2.3 十三煤

在十二－2煤層下部，頂板以一到二米左右砂巖為標(biāo)志，多為含有薄夾矸的兩個(gè)分層，人工放射性曲線(HGG)幅值接近與十二煤層;天然放射性曲線(HG)幅值略高于十二煤層的天然放射性曲線幅值。(見(jiàn)圖2)

圖2 十二煤、十三煤

2.4 受火成巖影響煤層

在通常情況下，煤層物性為高電阻值，人工放射性髙幅值，天然放射性低幅值的反映;但是在火成巖侵入地段，煤層在火成巖的影響下，變質(zhì)程度增高，則呈極低阻反映，而煤層的放射性曲線特征卻沒(méi)有改變(這經(jīng)過(guò)鉆探取芯和煤質(zhì)化驗(yàn)都加以驗(yàn)證)，所以在火成巖侵入地層，煤層的解釋依據(jù)主要靠放射性測(cè)井曲線。

圖3 受影響煤層

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在含煤地層沉積穩(wěn)定的條件下，煤層的放射性曲線特征也十分相同，煤巖層的物性特征明顯，結(jié)合其它測(cè)井參數(shù)曲線，可以很好的區(qū)分煤巖層。在火成巖侵入地層，可以作為劃分煤巖層的重要依據(jù);特別是在鉆探巖芯缺失或巖芯采取率不足的情況下，用放射性測(cè)井曲線進(jìn)行煤層的定性、定厚，顯的尤為重要。為此，在煤田勘探中，要更好、更有效的應(yīng)用好放射性測(cè)井曲線。