景 強(qiáng)

（山東省煤田地質(zhì)局第二勘探隊，山東 濟(jì)寧 272000）

隨著中國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的持續(xù)性發(fā)展，對礦物資源的需求量也在不斷增加，物探工作作為地質(zhì)尋礦過程中的技術(shù)支持，正在發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1]。測井作為地理物探學(xué)的重要分支，隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)難度的增大以及科學(xué)手段的迅猛發(fā)展，測井新理論以及新手段也發(fā)生一系列的改革與創(chuàng)新，并被廣泛應(yīng)用在礦產(chǎn)資源的勘查和挖掘過程中，幫助我們解決了很多的地質(zhì)上的技術(shù)性難題。激發(fā)極化電位測井作為地球物探的重要手段，該手段對礦層地質(zhì)特征有其獨特作用。

1 有利于低滲透裂縫性儲層水淹層的識別

原始礦層的內(nèi)部，地下水基本表現(xiàn)出束縛水狀態(tài)粘附在粗糙的巖壁表面或微小的孔道上。向鉆井內(nèi)注入部分水，水進(jìn)入礦層后沿著向前推進(jìn)的方向以一種活塞式的方式尋礦。首先把相互連接的、分布均勻的孔隙中的礦體尋找出來，最后揭露礦體。另外礦體從地質(zhì)學(xué)角度上而言，就是礦層集聚的反過程。

針對水淹層的解決難點，多年來學(xué)界已經(jīng)形成了“以微觀水淹機(jī)理為解決路徑，以構(gòu)建綜合性的區(qū)域水淹層評價方法為關(guān)鍵，地質(zhì)、測井分析互相結(jié)合，雙重分析并舉”的綜合水淹層解決方法，克服了僅僅根據(jù)測井識別水淹層而導(dǎo)致作業(yè)效率低下的問題，大大提高了水淹層解決的成功率[2]。注水使得含油砂巖的孔道不斷遭到注入水的持續(xù)性沖刷，使石英、長石等巖體表面裸露面積不斷增大，使砂巖濕潤性發(fā)生改變，弱親水會轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)親水，長期水洗能夠增強(qiáng)礦體內(nèi)水濕巖石的親水性，使得親油巖石轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水性。當(dāng)然，如果礦井內(nèi)回注的污水中含有極性化合物，情況又會出現(xiàn)很大不同。

2 有利于確定泥質(zhì)砂巖滲透率

激發(fā)極化理論主要是建立在雙電位的基礎(chǔ)上。當(dāng)在巖體的兩側(cè)電位發(fā)生一定范圍的變化時，就會導(dǎo)致雙電位發(fā)生形變或濃度發(fā)生局部變化，因而巖體的激發(fā)極化效應(yīng)就會遭到巖體孔隙構(gòu)造的直接影響[3]，而孔隙構(gòu)造同時也會影響到巖體的滲流性，所以孔隙構(gòu)造可以作為一種橋梁，能夠?qū)⒓ぐl(fā)極化與地質(zhì)滲透率聯(lián)系起來的橋梁。激發(fā)極化電位測井能夠同時在頻率域(簡稱頻域)和時間域(簡稱時域)內(nèi)作業(yè)，頻域的激發(fā)極化主要作用是向地層提供不同頻率的交流電，對每一個頻率下電阻率的實虛變化進(jìn)行實際測量，借助某一頻率下的實虛變動進(jìn)行地質(zhì)特征解釋，或者提供電阻率實虛部的頻譜參數(shù)變化進(jìn)行地質(zhì)特征解釋[4]。時域激發(fā)極化的作用主要是向地層提供一定時間范圍的直流電，之后對斷電后的地質(zhì)進(jìn)行實時測量，供電頻率基本控制在0.01Hz以內(nèi)，借助一系列的計算步驟獲得其極化率或衰減譜參數(shù)進(jìn)行地質(zhì)特征解釋。

圖1 測井電極系

為了通過激發(fā)極化電位測井資料獲取礦體的準(zhǔn)確滲透率，可以在實驗室構(gòu)建激發(fā)極化參數(shù)和滲透率之間的密切關(guān)系，從而可以利用現(xiàn)場井下的激發(fā)極化參數(shù)測量，聯(lián)系常規(guī)狀態(tài)下的測井電極系（如圖1），對地層滲透率進(jìn)行求取，且由于激發(fā)極化電位的信噪比比較高，成本易控，借助聚焦，激發(fā)極化儀器還可以實現(xiàn)較深探測深度的勘探[5]，所以該法是一種極具市場應(yīng)用前景的井下滲透率測量方法。

同時由于激發(fā)極化可以在一定程度上方便了解孔隙構(gòu)造的相關(guān)信息，因而能夠用于對滲透率的計算，激發(fā)極化可以在頻率域或者時間域內(nèi)揭露泥質(zhì)砂土巖的滲流特征。在頻率域內(nèi)，激發(fā)極化主要是對不同頻率下電阻抗的幅度和相位進(jìn)行測量，大量研究理論和實地操作說明激發(fā)極化的頻率相應(yīng)和礦體內(nèi)巖粒直徑有關(guān)。已經(jīng)有部分文獻(xiàn)表明利用時域激發(fā)極化可以獲得準(zhǔn)確的滲透率，在絕大部分的文獻(xiàn)中均提及利用測量極化率，能夠得到滲透率，極化率除了和滲透率有關(guān)外，還受到諸多因素的直接影響。相比來說，激發(fā)極化電位譜含有更多的有關(guān)地質(zhì)特征的詳細(xì)信息，和含水巖石的孔隙構(gòu)造有關(guān)。

3 有利于劃分巖礦層

激發(fā)極化電位測井技術(shù)借助供電電流對碳質(zhì)層進(jìn)行有效傳導(dǎo)，由于通常情況下井下信號比較微弱，所以IP測井就成為獲取礦石地質(zhì)電性特征不可或缺的測井手段。激電極化電位測井可以很好劃分巖礦層，確定礦層地質(zhì)中局部不平衡性，檢驗柱狀剖面。巖礦石在供電和斷電操作中，兩端電極會形成一個完整的電場以及地下介質(zhì)會被激發(fā)極化出現(xiàn)二次相位的電位差。直流激發(fā)極化電位法就是按照檢測獲得的二次電位對其電阻率進(jìn)行一系列計算，按照測得的二次電位計算激化率的。地下礦石的極化率具體是根據(jù)其內(nèi)部所含電子導(dǎo)電礦物的多少來決定其構(gòu)造的。多金屬礦床在勘查階段打了很多鉆孔，并對其進(jìn)行激電測井，鉆孔間的距離分布較近，利用對多個鉆孔激電測井曲線的比較，發(fā)現(xiàn)能夠在很大程度上依據(jù)曲線繪制出礦體存在地層，甚至礦層的延伸狀況?？梢妼ΦV床內(nèi)鉆孔密集區(qū)進(jìn)行激發(fā)極化電位測井對巖礦層的大致走向延伸的判斷具備一定的作用。

4 結(jié)語

本文對激發(fā)極化電位測井技術(shù)在礦層特征分析中的作用進(jìn)行分析，依托激發(fā)極化電位測井的相關(guān)操作原理河北步驟，根據(jù)礦層地質(zhì)特征，分析其作用。希望本文的研究能夠為激發(fā)極化電位測井技術(shù)在礦層特征分析中的應(yīng)用提供有力的理論依據(jù)。