地球物理測井技術在金屬礦勘查中的應用

樊彥超

（華北地質勘查局五一四地質大隊，河北 承德 067000）

1 工程概況及工作原理

1.1 工程概況

以某鋁土礦為例，礦區內部地層，從老到新依次為：①下志留統韓家店群；②上石炭統黃龍組；③大竹園組；④中二疊統梁山組；⑤棲霞組；⑥茅口組；⑦上二疊統吳家坪組；⑧第四系。從形成角度來說，主要受到造陸運動以及古海盆等的影響。根據地層學的意義而言，該地區的鋁土礦主要賦存在下志留統韓家店群平行上石炭統黃龍組中，和下伏基巖之間，存在著微角度不整合，出現了連續過渡假象，為假整合。礦石類型主要包括碎屑狀礦石、半土狀礦石、豆鮞狀礦石、致密狀礦石。現結合此鋁土礦勘查項目實踐，對地球物理測井技術的應用，進行具體的分析。

1.2 工作原理及方法

地球物理特征：通過分析礦區地球物理特征，來選擇地球物理測井的方法。此礦區地層中，礦系是大竹園組，在上覆地層中，茅口組以及棲霞組均是灰巖，照比泥頁巖，灰巖的電阻率值雖然比較高，而且數據大小差異大，但還是難以和梁山組進行區分。下伏地層主要為黃龍組灰巖，同大竹園組相比，電性差異比較大，而且不穩定，部分地方出現了尖滅的情況，再下層是韓家店群的泥巖以及頁巖，同大竹園組相比，電阻率值差異小，難以順利區分電性。一般來說，灰巖富集的放射性物質很少，并且具有較低的天然放射性；泥頁巖富集的放射性物質很多，并且具有較高的天然放射性。基于地球物理特征分析，決定采用三側向測井、自然伽瑪測井法、散射伽瑪測井法。

工作原理及方法：此勘查項目中，使用的地球物理測井技術方法，具體如下：①三側向測井。測井作業中，該方法的應用較為常用，在實際應用中，選擇電極供以和主電極一致極性的電流，保證其電位和主電極的一致，進而削弱泥漿的分流作用，減少低阻圍巖的不利影響，增強縱向分層性能。②自然伽瑪測井法。在實際應用中，此方法是沿著井身，開展測量作業，依據天然伽瑪射線的強度進行推斷。根據測量結果，能夠推斷砂巖泥質的含量，同時定性分析巖層的滲透性。③散射伽瑪測井法。此方法的應用原理為，利用Cs伽瑪源，其釋放的γ粒子能量較低，因此能夠和巖層發生康普頓散射情況。一般來說，巖層密度越大，吸收的越多，散射γ射線的計數率也就越少，相反則散射γ射線的計數率越大。

2 資料整理及成果

2.1 資料整理

在實際應用中，其能夠支撐以下工作的開展：①計算泥質含量。基于此測井資料，普遍認為鉀含量K和釷含量Tn以及二者的總和KTh，其和泥質含量的關系最佳，而鈾含量u同泥質含量之間的關系最差，高鈾能夠指示滲透性較好的儲集層，所以在測井作業中，可以同時利用K曲線和Th曲線以及KTh曲線，或者依據地質情況，選擇一條曲線，來進行地層泥質含量的計算。②識別高放射性儲集層。一般來說，純砂巖以及碳酸鹽巖的放射性元素含有量很少，不過部分地層，因為水中含有一定的易溶的鈾元素，隨著水流動的影響，在某些條件下能夠沉淀，形成滲透層，也就是高伽瑪儲層，進而能夠使用自然伽瑪能譜測井劃分。除了上述應用外，測井資料的應用較為廣泛，在開展測井作業時，要結合測井分析實際需求，整理相關資料，在比如自然伽瑪能譜測井資料，并且確定解釋原則。

2.2 地質成果

測井在此礦區勘查中勘查作用的發揮，主要是利用測井資料，開展巖性識別。具體如下：①單孔測井資料的巖性識別以及礦段劃分。依據礦區巖石相關的物性參數特征以及特點，擇取典型鉆孔，開展巖性識別以及礦段劃分。②測井剖面上的巖性識別對比。利用采集的伽瑪以及電阻率測井曲線，能夠實現巖性識別，獲得高質量數據。在此次測井作業中，確定了對礦層的定性以及定厚解釋原則。若情況允許，可考慮加入其他參數，比如井徑以及測聲波。此次測井實踐，測井解釋的鋁土礦厚度與編錄厚度如表1所示。基于誤差結果來說，測井解釋的參數和編錄的參數差異不大[1]。值得注意的是，在測井作業中，若忽略探管校正，極易造成參數誤差，因此要做好技術應用的把控。

表1 測井解釋厚度和編錄厚度比較

3 結論

通過測井技術的應用研究，得出以下結論：

（1）合理選擇測井技術方法。在開展金屬礦勘查中，若選擇地球物理測井技術，開展勘查作業，為保證測井作業的效率和質量，要合理選擇測井技術方法。不同的測井技術方法，所適用的范圍不同，因此必要時要做好測井技術應用分析，保證測井技術方法的應用效果。結合勘查作業實際要求，結合地球物理測井技術應用流程以及技術要點，制定測井作業方案，為后續工作的開展提供完整的依據，保障各項工作順利推進。

（2）做好技術優化。在上述測井實踐作業中，地球物理測井技術的應用，雖然獲得了不錯的成效，不過也存在著一定的不足之處。基于此，要注重技術應用實踐經驗的總結，明確技術不足，做好技術優化。比如，在此次勘查項目中，測井技術的應用，呈現出的不足之一為，鉆孔內水位很低，無法采集上覆地層的電阻率，進而難以有效劃分和對比，對于此問題，通過技術應用分析，總結技術應用要點，為后續測井工作的開展，總結技術應用策略，進而不斷提高地球物理測井技術的應用水平，為金屬礦勘查作業的高效開展，提供有力的技術支持。

（3）做好技術要點的把控。具體如下：做好測井前準備工作。按照測井作業技術要求，做好測井儀器設備以及人員的組織工作。對于使用的儀器設備，需做好調試，保證其能夠順利作業。遵循測井作業流程。在測井作業中，要按照測井工作開展的順序，做好各個技術應用質量把控要點的控制，避免出現技術操作失誤的情況，保證采集數據的質量，為后續工作的開展提供數據資料的支撐。

4 結語

綜上所述，在金屬礦勘查作業中，地球物理測井技術的應用，發揮著積極的作用。為保證地球物理測井技術手段的應用效果，要合理選擇測井技術方法，做好技術優化，做好技術要點的把控。通過采取系列措施，保證技術應用的效果。