[发明专利]一种煤体结构的测井识别方法

说明书

本发明提出了一种煤体结构的测井识别方法，其包括以下步骤：S100：将煤体结构划分为预设破碎程度以上的碎粒煤和破碎程度比预设破碎程度小的碎块煤；S200：建立采用电阻相对变化率和井径相对变化率来识别碎粒煤和碎块煤的识别标准；S300：计算出待识别煤体结构的电阻率相对变化率曲线和井径相对变化率曲线，根据电阻率相对变化率曲线和井径相对变化率曲线与识别标准相比较来识别待识别煤体结构的种类。采用这种方法识别煤体对煤体结构的识别正确率高，成本低。

技术领域

本发明涉及地球物理解释方法，特别涉及一种煤体结构的测井识别方法。

背景技术

长期以来，煤与瓦斯(煤层气)突出一直是困扰煤矿安全生产的一大问题。大量的实际资料证实，煤体结构类型是控制瓦斯分布与突出发生的主要地质因素之一。煤体结构的不同不仅使煤体强度大为下降，而且改变了煤层局部瓦斯赋存及渗流状态，易于形成瓦斯异常带或突出危险区(带)，所以在煤与瓦斯突出危险区域预测中，煤体结构的识别非常重要。在煤层气勘探开发中，煤层的煤体结构对煤层气的赋存和运移起着内在的控制作用，煤体结构是控制煤层气高渗、高产关键因素之一，也是影响煤层气钻采的主要因素，它是煤层气选取评价与开发必须面对的重要问题。

煤体结构是煤储层在构造应力作用下形变的产物。由于煤体破碎程度不一，煤体结构通常被分为原生结构煤、碎裂煤、碎粉煤和糜棱煤。其中原生结构煤-碎裂煤结构相对叫完整，强度高，储层可改造性好，碎粉煤、糜棱煤结构松软，强度低，渗透率差，容易瓦斯突出。现有煤体结构的识别方法包括直接法和间接法。

直接法：在生产矿井中通常对钻孔煤心描述是进行煤体结构划分的最直接的方法，但是井巷编录对未采区的资料无法获得。钻井取心成本高，同时由于构造煤松软，钻孔取心常因煤层打丢、打薄、取心率低，煤体结构难以描述。受钻采工艺的影响，钻探取芯过程会对煤体结构造成一定程度的破坏，因此直接从岩心识别煤体结构较困难。

间接法包括以下数种方法：利用煤储层的自然电位、导电性、密度、放射性和声波时差等地球物理特征进行大量的煤体结构、煤层裂缝的研究，也建立了利用测井识别煤体结构的方法，如根据煤体结构的地球物理响应特征，适当参考钻孔煤心的煤体结构描述，进行聚类分析方法初步判断，再分析测井曲线幅值和基本形态是否符合区域变化规律进行划分。或者利用声波阻抗-补偿中子交会识别煤体结构。也有学者基于岩石物理研究结果，提出利用孔隙结构指数m作为构造煤定量判识指标，该方法是没有对Archie公式在煤层适用性进行分析。或者利用井径、密度和声波求取煤体结构指数的经验公式，基于地质强度因子的煤体结构描述方法和煤层揉皱系数划分煤体结构方法。以及基于煤岩力学参数的煤体结构测井定量识别方法。间接方法都需要技术人员进行大量的定性分析，过多的依赖于技术人员的经验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为如何快速简便地判别煤体结构。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种煤体结构的测井识别方法，其包括以下步骤：S100：将煤体结构划分为预设破碎程度以上的碎粒煤和破碎程度比预设破碎程度小的碎块煤；S200：建立采用电阻率相对变化率和井径相对变化率来识别碎粒煤和碎块煤的识别标准；S300：计算出待识别煤体结构的电阻率相对变化率曲线和井径相对变化率曲线，根据电阻率相对变化率曲线和井径相对变化率曲线与识别标准相比较来识别待识别煤体结构的种类。

在一个具体的实施例中，步骤S200包括步骤S210和S220，步骤S210：获得已开采矿区内的多个测井的井径曲线、钻头曲线以及采用双侧向测井所得的电阻率曲线；步骤S220：根据多组井径曲线、钻头曲线和电阻率曲线与其相对应的测井的煤层的实际煤体结构获得所述识别标准。

在一个具体的实施例中，所述步骤220包括步骤S221和S222：S221：根据下列算式计算多个测井的煤层所对应的电阻相对变化率A，

A＝(R₁-R₂)/R₁*100％