煤矿地质勘探中地质录井技术的运用

煤矿地质勘探中地质录井技术的运用

朱振奇

沈阳煤业集团多种经营有限公司钻探分公司辽宁沈阳110000

摘要：煤炭在中国一次能源结构仍占有很大的比重，预计在未来很长一段时期内这一现状无法改变。就现阶段煤矿开采而言，多数矿井进入深部开采或地质条件复杂矿床开采工作，煤矿地质工作任务量与难度大幅度提升。煤矿地质勘探工作是保证矿井安全高效生产的重要前提，选择合适地质勘探技术与确定合理的技术组合方式，保证矿井地质勘探结果的精确度、准确度，这对矿井生产设计与财产安全具有重要意义。

关键词：煤矿地质；勘探技术；录井技术

引言

中国煤矿开采深度慢慢加大，对于煤矿勘探技术也有了新要求。其中，在煤矿地质勘探中地质录井技术是非常重要的组成部分。其能帮助煤矿掌握更多地质资料和信息，了解煤矿水温系数等，在一定程度上对煤矿勘探效率提升和效果优化有非常大的作用。了解地质录井技术的基础上对其在煤矿地质勘探中应用的研究具有一定的实际意义。

1地质录井技术概述

中国煤矿地质勘探时，通常应用从上面至下面的方式进行钻井，且其钻井速度比较慢，影响钻井效果，同样有很多危险因素存在。如果岩心开采速度较慢，极大程度上会使地层岩性难以进行评估和估计，对煤矿地质勘探有很大负面影响，无法保证勘查的精准度，所以原有录井技术比较不可取。只有应用较为高超且有效的录井技术，才能深入化解地质勘探工作的不同情况，且提高其效率。地质录井技术主要为在油田勘查钻井时，通常应加强对数据和有关信息的搜集，之后加以研究。目前地质录井技术重点涵盖间接与直接录井，前者主要为利用录井液加以录井（如气测录井、钻井液录井等），后者主要涵盖岩心与化学录井方法。地质录井宗旨关键在于搜集井中不同数据加以研究，提高信息获取的准确率，且提高煤矿开采效率。

2地质录井技术在煤矿地质勘探中的实际应用

当今煤矿勘查工作中，通常其地质勘探时间规定较短，例如A矿区在地质勘探中有5个25000m2的井田，其钻探进尺基本在30000m上下，其规定要在500d内完成全部勘探工作。由此导致对钻井设备数量的需求较大。在其中一个井田，配备了42台钻井设备。针对以上案例可见，应加强对先进地质录井技术的应用，结合其具体录井方法，展开对不同录井信息的研究，提高搜集资料分析资料的准确性，且更好地对地质与岩性加以判断，提高工作效率，节省开支，节约钻井时间。

3地质录井方法

3.1岩屑录井

钻孔中利用钻头将岩石击碎，其跟着钻井液到地面的岩石即为岩屑。依据规定的距离和前后发生位置把岩屑持续搜集，加以全面完整的观察与研究，并将地下面最初地质剖面恢复的技术即为岩屑录井。实际勘探时，特别为精细勘查时期，如要加快钻井速度，则应在无需钻井取心的部分结合岩屑录井进行作业，结合岩屑录井在科学的时间研究所要钻井的位置情况，并进行地层研究比较，明确取心具体点。利用岩屑录井，不但能加快钻井速度，节省开支，同样能提高对于岩心录井时取心的效率和准确度。

3.2气测录井

此方法主要为对钻井液内部可燃气体多少加以测量的技术。因为煤矿地质勘探重点区域即为煤层，其内部存在的气体大多数为煤层变质时产生的CH4气体。钻到煤层时，因为钻头能将煤层击碎，煤层中的CH4气体会钻到钻井液内。若岩层气体压力较高，且压力>井筒钻井液柱压力，其一样能进入到钻井液内。现实操作是，可利用脱气设备将CH4气体排出，利用相关设备加以化学验证研究，明确岩石内存在的可燃气体种类及多少，结合钻井液含气程度，判断岩层含气程度。此方式能在钻井的同时进行，在第一时间找到气层，利用气层不同的构成估计其气体名称（煤成气、油成气等）。

3.3钻时录井

钻时录井方法主要为间隔1m左右的间距，记载需要的时间，结合时间对岩性进行判断。煤矿矿井通常位于煤层沉积盆地区域，钻井时会有很多不同地质体的出现，其岩性较为多样复杂。利用此技术方法，结合岩石硬度，分析岩石岩性。通常状况煤层钻井时间短，其岩屑通常为煤屑、煤粉等，岩心录井通常会有气体产生，砂岩种类在钻井过程中其时间较长，岩屑通常为石英颗粒，岩心录井通常是圆柱型，石灰岩钻井时间最长，通常为灰岩屑，同样呈现圆柱型。泥质岩层钻井时间短，岩屑通常是泥岩屑，岩心录井通常是圆柱和块型，对于较硬的地层，钻井时一般需要很长时间，钻探时间长，如果底层不是非常硬，需要时间短，钻探时间短。在同一个勘查区域，如果各种钻井参数都相同，钻时即能将钻头位置体现出来[5]。

3.4岩心录井

此技术主要为判断评价岩心，一般煤矿地质勘探时，岩心录井技术能直接观察判断岩性和运动变化情况。实际地质勘探时，针对所勘探区域利用取心钻井，能掌握不同的煤层参数（如钻井液密度、温度、流量等），且了解其出口R%（电阻率）等。同时搜集相关参数数据，如粒度、分选、视孔隙度、胶结物、构造等，及时掌握含有饱和情况、渗透率等。利用岩心录井仅针对关键目标煤层取心，或依照具体情况加以采集样本且进行化学验证，由此完成钻井勘探工作。钻井过程中，利用岩心录井技术及时发现悬重、转盘扭矩、转速、钻研等数据，结合计算机加以实时监控，找到问题缘由，掌握数据变化规律，提高勘探效率与钻井效率。

4录井技术未来应用趋势

4.1当前录井技术能将勘探信息搜集确定精准，能完整将煤矿地层情况体现出来，能实现对含水层、煤矿层的精准判断与计算。

4.2相关录井信息处理结合电脑技术，不仅能将现场资料加以实时监控搜集，且能将信息加以共享，可应用不同技术全面地对地层进行评价，如对生油层的评价，将残余碳、总有机碳、氢指数、参与碳加氢生成油气等参数的有机质种类、生油气量、成熟度等进行评价统计。

4.3结合LWD[LoggingWhileDrilling，随钻测井，一般概念讲，其除包括MWD（MeasureWhileDrilling，随钻测量）的测量参数外，还必须全部或部分的有地质参数（如：随钻电阻率、随钻伽马、随钻密度、随钻孔隙度等）和钻井工程参数（随钻钻具扭矩、随钻振动、随钻钻压等）]技术，对矿井内部进行实时监控，预报钻头磨损情况，对于井涌、井漏、遇卡遇阻等问题提前报警，第一时间发现参数异常问题，掌握问题原因。如M矿井勘探时，采用钻头工作3d2h后，转盘扭矩出现问题，钻时1m之内增加了36min，通过录井技术，其提前发现了问题，且予以汇报。

4.4现代地质录井技术应用计算机网络等对相关数据进行搜集、记载、统计等，健全信息资料的完整度，且对于钻井。测井、录井等有一定的帮助，结合综合录井设备，优化勘探技术，提高勘探效率。

5结语

目前，国内煤矿地质勘探技术手段种类繁多，矿井需根据矿井生产不同阶段选取合适的地质勘测方法，以获取有效的地质信息资料。而就当前煤炭发展形势而言，煤炭企业需充分地质勘探的作用，保证矿井生产的安全与高效，并及时对煤矿地质勘探技术进行改进，这在某种程度上已成为限制煤企效益的重要因素。掌握地质录井技术的有关方法，将其应用到实际煤矿地质勘探中，能将相关数据资料进行准确搜集与处理，且解决勘查中出现的不同问题和难题，提高钻井速度和效率，且减少作业成本，由此促进煤矿地质勘探技术水平的提高，带动中国煤矿开采产业的迅速发展。

参考文献：

[1]刘德博.浅析地质录井技术在煤矿地质勘探中的应用[J].能源与节能,2015,03:117-118.

[2]毕亚鹏,英亚歌.地质勘探中综合录井技术的相关问题和发展策略解析[J].河南科技,2014,21:25.

[3]王高科.浅议地质录井技术在煤田地质勘探中的运用[J].中国煤田地质,2007,05:72-73+81.