[发明专利]一种利用钻孔自然伽马测井预测断层渗透性的方法

说明书

本发明公开了一种利用钻孔自然伽马测井预测断层渗透性的方法，步骤包括：S1、收集本矿井及周边邻近矿井水文地质试验及钻孔自然伽马测井曲线数据；S2、统计水文地质试验段地层的渗透系数和自然伽马测井值；S3、确定地层渗透系数与自然伽马测井数据之间的函数关系类型，建立渗透系数与自然伽马测井值之间的关系式；S4、对得出的关系式能否准确反映地层渗透系数与自然伽马测井数据之间的关系进行验证；S5、进一步结合收集统计的钻孔揭露断层段的自然伽马测井值，预测得到该断层渗透系数。本发明预测方法简单实用，能够以较低的成本对断层渗透性进行初步预测，对矿井水害防治具有重要意义。

技术领域

本发明属于水文地质工程技术领域，特别是涉及一种利用钻孔自然伽马测井预测断层渗透性的方法。

背景技术

在矿井的建设和开采过程中，煤矿的水害问题一直是煤炭开采过程中所面临的一个难题，断裂构造尤其是断层构造是导致煤矿突水的主要因素，断层构造是地下水的天然通道，一旦成为含水层和煤层之间的导水通道，将对矿井的安全采掘造成很大的威胁。

以往煤矿开采过程中，遇到断层时，针对断层渗透性的评价方法可分为两种：一种采用定性评价方法，即主要根据断层落差、断层性质(张断层、压断层、压扭性断层)等定性分析断层导水性能，简单划分为导水断层和不导水断层，该方法虽然简单，但误差较大，特别随着煤矿开采深度的不断增加，对断层导水性评价要求越来越高，使得此种方法很难满足矿井安全生产的技术要求。另一种方法是采用现场测试，即通过现场压水试验、注水试验等，该种方法可较准确的获得断层渗透系数，但存在耗费时间长、试验设备和人工费用高等缺点，而且当断层与奥灰等高承压含水层相沟通时，测试工作开展困难。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用钻孔自然伽马测井预测断层渗透性的方法，其预测方法简单实用，能够以较低的成本对断层渗透性进行初步预测，对矿井水害防治具有重要意义。

为实现上述目的，本发明提出一种利用钻孔自然伽马测井预测断层渗透性的方法，具体包括以下步骤：

S1、采集矿井及周边邻近矿井的钻孔数据、水文地质试验数据和自然伽马测井曲线数据；

S2、整合统计所述S1中的水文地质试验数据和钻孔自然伽马测井数据，得到钻孔测试段的地层渗透系数和自然伽马测井值；

S3、确定所述钻孔测试段的地层渗透系数和自然伽马测井值之间的函数关系类型，建立所述钻孔测试段的地层渗透系数与自然伽马测井值之间的关系式；

S4、对所述关系式进行验证，确定所述关系式能否正确反应所述地层渗透系数与所述自然伽马测井数据之间的关系；若能正确反应，则验证合格；反之，则验证不合格，重复步骤S3～S4，直至验证合格为止；

S5、整合统计所述S1中的水文地质试验数据和钻孔自然伽马测井数据，得到钻孔揭露断层的自然伽马测井值；将所述钻孔揭露断层的自然伽马测井值代入验证合格的关系式中进行断层渗透系数的预测。

优选地，所述水文地质试验数据，包括：抽水试验数据、注水试验数据和压水试验数据；所述钻孔数据为钻孔柱状图对应的地层或揭露断层。

优选地，所述地层渗透系数是通过钻孔测试段的抽水试验、注水试验和压水试验得到的实验数据进行整合计算得到的；所述自然伽马测井值是通过钻孔测试段的自然伽马测井曲线求取平均值计算得到的。

优选地，所述S3具体为：

分析所述钻孔测试段的地层渗透系数和自然伽马测井值的散点图，确定二者之间的函数关系类型；然后随机选取统计的所述钻孔测试段的地层渗透系数和自然伽马测井值数据的80％作为建模数据组，分析功能进行拟合获得所述关系式。

优选地，确定所述关系式能否正确反应所述地层渗透系数与所述自然伽马测井数据之间的关系，具体为：