一种煤体结构的测井识别方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种煤体结构的测井识别方法
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。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％式中，R1为已开采区域测井的煤层的深电阻率测井值，R2为已开采区域测井的煤层的的浅电阻率测井值；根据下列算式计算多个测井的煤层所对应的井径相对变化率B，B＝(C1-C2)/C2*100％式中，C1为已开采区域测井的煤层的的井径值，C2为已开采区域测井的煤层的钻头直径值，S222：根据各组电阻相对变化率A与其相应的测井煤层的实际煤体结构相比较，获得碎块煤和碎粒煤在电阻相对变化率A上的界限A1；根据各组井径相对变化率B与其相应的测井煤层的实际煤体结构相比较，获得碎块煤和碎粒煤在电阻相对变化率B上的界限B1，以界限A1和界限B1为基础获得区分碎粒煤和碎块煤的识别标准：当电阻率相对变化率＜A1且井径相对变化率＜B1，煤体结构为碎块煤；当电阻率相对变化率≥A1或者井径相对变化率≥B1，煤体结构为碎粒煤。在一个具体的实施例中，步骤S300还包括步骤S310和S320，S310：根据待识别煤体结构的矿区中测井的井径曲线、钻井曲线以及采用双侧向测井所得的电阻率曲线计算待识别煤体结构的矿区的煤层中的电阻率相对变化率曲线以及井径相对变化率曲线；S320：将电阻率相对变化率曲线中煤层部分的值和井径相对变化率曲线中煤层部分的值均与所述识别标准相比较以识别出待识别煤体结构的种类。在一个具体的实施例中，按下列算式计算所述电阻率相对变化率曲线RDIF：RDIF＝(Rd-Rs)/Rd*100％式中，Rd为待识别煤体结构的矿区中测井的深电阻率测井值，Rs为待识别煤体结构的矿区中测井的浅电阻率测井值，在一个具体的实施例中，按下列算式计算所述井径相对变化率曲线CDIF：CDIF＝(CAL-BIT)/BIT*100％式中，CAL为待识别煤体结构的矿区中测井的井径曲线，BIT为待识别煤体结构的矿区中测井的钻头曲线。在一个具体的实施例中，在步骤S320中，若RDIF＜A1且CDIF＜B1，则煤体结构为碎块煤；当RDIF≥A1或者CDIF≥B1，则煤体结构为碎粒煤。在一个具体的实施例中，在步骤S300中先对电阻率曲线和井径曲线进行进行校正，以减小电阻率曲线和井径曲线的误差。在一个具体的实施例中，在步骤S300中对电阻率曲线和井径曲线进行深度校正。在一个具体的实施例中，在步骤S300中对电阻率曲线进行矿化度校正。本专利技术是利用常规的深浅电阻率差比值及井径相对变化率交汇判别煤层煤体结构方法。采用这种方法对待识别的煤体的识别正确率高。并且电阻率曲线和井径曲线是常规的最基本的测井资料，避开了声波测井、横波(全波)曲线、成像测井等特殊测井，具有经济、实用、容易推广的特点。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1为本专利技术的一个实施例中的测井识别方法的流程图；图2显示了Y3井2#煤层的测井资料及其煤心照片；图3显示了Y12井2#煤层的测井资料及其煤心照片；图4为YC地区2号煤层采用测井识别方法来判别煤体结构的效果图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，在本实施例中，煤体结构的测井识别方法包括以下步骤：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。煤体的预设破碎程度可以依照瓦斯突出的危险程度来划分。例如，当煤体的破碎程度小于预设值时煤矿在被开采时不会发生瓦斯突出的危险，当煤体的破碎程度大于预设值时煤矿在被开采时会具有发生瓦斯突出的危险。当然，也可以以预期的危险大小来决定预设的煤体破碎程度。这样，识别出地下待识别的煤体结构属于碎粒煤还是碎块煤即可判断出该处煤矿在开采时发生瓦斯突出的危险大小。S200：建立碎粒煤和碎块煤的识别标准。在本实施例中，步骤S20包括步骤S210和S220。S210：获得已开采矿区内的多个测井的井径曲线、钻头曲线以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤体结构的测井识别方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种煤体结构的测井识别方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的测井识别方法，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的测井识别方法，其特征在于，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％式中，R1为已开采区域测井的煤层的深电阻率测井值，R2为已开采区域测井的煤层的的浅电阻率测井值；根据下列算式计算多个测井的煤层所对应的井径相对变化率B，B＝(C1-C2)/C2*100％式中，C1为已开采区域测井的煤层的的井径值，C2为已开采区域测井的煤层的钻头直径值，S222：根据各组电阻相对变化率A与其相应的测井煤层的实际煤体结构相比较，获得碎块煤和碎粒煤在电阻相对变化率A上的界限A1；根据各组井径相对变化率B与其相应的测井煤层的实际煤体结构相比较，获得碎块煤和碎粒煤在电阻相对变化率B上的界限B1，以界限A1和界限B1为基础获得区分碎粒煤和碎块煤的识别标准：当电阻率相对变化率＜A1且井径相对变化率＜B1，煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：马中高，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11