地球物理测井技术在金属矿勘查中的应用

樊彦超

（华北地质勘查局五一四地质大队，河北 承德 067000）

1 工程概况及工作原理

1.1 工程概况

以某铝土矿为例，矿区内部地层，从老到新依次为：①下志留统韩家店群；②上石炭统黄龙组；③大竹园组；④中二叠统梁山组；⑤栖霞组；⑥茅口组；⑦上二叠统吴家坪组；⑧第四系。从形成角度来说，主要受到造陆运动以及古海盆等的影响。根据地层学的意义而言，该地区的铝土矿主要赋存在下志留统韩家店群平行上石炭统黄龙组中，和下伏基岩之间，存在着微角度不整合，出现了连续过渡假象，为假整合。矿石类型主要包括碎屑状矿石、半土状矿石、豆鲕状矿石、致密状矿石。现结合此铝土矿勘查项目实践，对地球物理测井技术的应用，进行具体的分析。

1.2 工作原理及方法

地球物理特征：通过分析矿区地球物理特征，来选择地球物理测井的方法。此矿区地层中，矿系是大竹园组，在上覆地层中，茅口组以及栖霞组均是灰岩，照比泥页岩，灰岩的电阻率值虽然比较高，而且数据大小差异大，但还是难以和梁山组进行区分。下伏地层主要为黄龙组灰岩，同大竹园组相比，电性差异比较大，而且不稳定，部分地方出现了尖灭的情况，再下层是韩家店群的泥岩以及页岩，同大竹园组相比，电阻率值差异小，难以顺利区分电性。一般来说，灰岩富集的放射性物质很少，并且具有较低的天然放射性；泥页岩富集的放射性物质很多，并且具有较高的天然放射性。基于地球物理特征分析，决定采用三侧向测井、自然伽玛测井法、散射伽玛测井法。

工作原理及方法：此勘查项目中，使用的地球物理测井技术方法，具体如下：①三侧向测井。测井作业中，该方法的应用较为常用，在实际应用中，选择电极供以和主电极一致极性的电流，保证其电位和主电极的一致，进而削弱泥浆的分流作用，减少低阻围岩的不利影响，增强纵向分层性能。②自然伽玛测井法。在实际应用中，此方法是沿着井身，开展测量作业，依据天然伽玛射线的强度进行推断。根据测量结果，能够推断砂岩泥质的含量，同时定性分析岩层的渗透性。③散射伽玛测井法。此方法的应用原理为，利用Cs伽玛源，其释放的γ粒子能量较低，因此能够和岩层发生康普顿散射情况。一般来说，岩层密度越大，吸收的越多，散射γ射线的计数率也就越少，相反则散射γ射线的计数率越大。

2 资料整理及成果

2.1 资料整理

在实际应用中，其能够支撑以下工作的开展：①计算泥质含量。基于此测井资料，普遍认为钾含量K和钍含量Tn以及二者的总和KTh，其和泥质含量的关系最佳，而铀含量u同泥质含量之间的关系最差，高铀能够指示渗透性较好的储集层，所以在测井作业中，可以同时利用K曲线和Th曲线以及KTh曲线，或者依据地质情况，选择一条曲线，来进行地层泥质含量的计算。②识别高放射性储集层。一般来说，纯砂岩以及碳酸盐岩的放射性元素含有量很少，不过部分地层，因为水中含有一定的易溶的铀元素，随着水流动的影响，在某些条件下能够沉淀，形成渗透层，也就是高伽玛储层，进而能够使用自然伽玛能谱测井划分。除了上述应用外，测井资料的应用较为广泛，在开展测井作业时，要结合测井分析实际需求，整理相关资料，在比如自然伽玛能谱测井资料，并且确定解释原则。

2.2 地质成果

测井在此矿区勘查中勘查作用的发挥，主要是利用测井资料，开展岩性识别。具体如下：①单孔测井资料的岩性识别以及矿段划分。依据矿区岩石相关的物性参数特征以及特点，择取典型钻孔，开展岩性识别以及矿段划分。②测井剖面上的岩性识别对比。利用采集的伽玛以及电阻率测井曲线，能够实现岩性识别，获得高质量数据。在此次测井作业中，确定了对矿层的定性以及定厚解释原则。若情况允许，可考虑加入其他参数，比如井径以及测声波。此次测井实践，测井解释的铝土矿厚度与编录厚度如表1所示。基于误差结果来说，测井解释的参数和编录的参数差异不大[1]。值得注意的是，在测井作业中，若忽略探管校正，极易造成参数误差，因此要做好技术应用的把控。

表1 测井解释厚度和编录厚度比较

3 结论

通过测井技术的应用研究，得出以下结论：

（1）合理选择测井技术方法。在开展金属矿勘查中，若选择地球物理测井技术，开展勘查作业，为保证测井作业的效率和质量，要合理选择测井技术方法。不同的测井技术方法，所适用的范围不同，因此必要时要做好测井技术应用分析，保证测井技术方法的应用效果。结合勘查作业实际要求，结合地球物理测井技术应用流程以及技术要点，制定测井作业方案，为后续工作的开展提供完整的依据，保障各项工作顺利推进。

（2）做好技术优化。在上述测井实践作业中，地球物理测井技术的应用，虽然获得了不错的成效，不过也存在着一定的不足之处。基于此，要注重技术应用实践经验的总结，明确技术不足，做好技术优化。比如，在此次勘查项目中，测井技术的应用，呈现出的不足之一为，钻孔内水位很低，无法采集上覆地层的电阻率，进而难以有效划分和对比，对于此问题，通过技术应用分析，总结技术应用要点，为后续测井工作的开展，总结技术应用策略，进而不断提高地球物理测井技术的应用水平，为金属矿勘查作业的高效开展，提供有力的技术支持。

（3）做好技术要点的把控。具体如下：做好测井前准备工作。按照测井作业技术要求，做好测井仪器设备以及人员的组织工作。对于使用的仪器设备，需做好调试，保证其能够顺利作业。遵循测井作业流程。在测井作业中，要按照测井工作开展的顺序，做好各个技术应用质量把控要点的控制，避免出现技术操作失误的情况，保证采集数据的质量，为后续工作的开展提供数据资料的支撑。

4 结语

综上所述，在金属矿勘查作业中，地球物理测井技术的应用，发挥着积极的作用。为保证地球物理测井技术手段的应用效果，要合理选择测井技术方法，做好技术优化，做好技术要点的把控。通过采取系列措施，保证技术应用的效果。