激发极化测井在矿产资源勘查中的应用

■刘雄飞

（新疆地矿局第二区调大队新疆昌吉831100）

激发极化测井在矿产资源勘查中的应用

■刘雄飞

（新疆地矿局第二区调大队新疆昌吉831100）

随着矿产资源开发难度的加大和科学技术的快速发展，测井新理论及新方法技术也不断出现和发展，并被广泛应用于矿产资源勘探与开发的全过程。解决了一系列地质难题。激发极化测井（简称IP测井）是地球物理测井的重要方法之一，根据不同岩矿层的激发极化特性划分层位，寻找矿层，有其独到效果。

激发极化 测井 物探

通过激电测井可以获得不同岩层的极化率（或幅频率）数据，这对地面激电资料的解释是很有用的。此外通过激发极化测井也可以从激电的角度划分岩性和确定岩层界面，这有助于发现和判断含水层的位置。

1 基本原理

岩矿石在供电和断电过程中，MN测量电极间的电位差变化如图1所示，在接通供电AB电路的瞬间，MN电极间的电位差ΔVMN立即上升到图1所示的a点（假设预先补偿掉MN电极间的自然电位差）；之后，随着供电时间的延长，ΔVMN上升的速度越来越小，一般经过几分钟后，ΔVMN即趋于一定的饱和值，这是充电过程。在切断供电电路的瞬间，ΔVMN急剧下降。之后，随着断电后时间的增长，ΔVMN衰减的速度逾来逾慢，最后趋于零，这是放电过程。

由于介质激发极化效应的建立有一个过程，因此，在刚接通AB电路的瞬间，可以忽略激发极化效应对测量结果的影响。此时MN电极间的电位差仅与地下介质的导电性有关而与激发极化特性无关。在这种情况下，地下电场相当于电阻率法中研究的稳定电场，称它为一次场。由这个电场产生的电位差就是一次场电位差（图1中的ΔV1）。供电延续一定时间后，MN电极间的电位差既包括了一次场电位差ΔV1，又包括了由地下介质的激发极化特性而产生的二次场电位差ΔV2。

2 激发极化测井的工作方法

激电测井的工作方法在许多方面与视电阻率测井相同，其中包括电极系的制作和电极距的选择原则。事实上，通过激电测井可以同时获得ρa曲线和ηa曲线。

在时间域激电测井中，为了减小二次场对下一个读数的干扰，采用自下而上的提升电缆测量方式时，应把供电电极置于下方，亦即应采用顶部梯度电极系或倒装电位电极系来进行观测。若采用下放电极系的测量方式，则应把供电电极置于上方，即应采用底部梯度电极系或正装电位电极系来进行观测。

3 应用实例

某矿区ZK6001钻孔，多金属矿测井，测井的目的任务是利用测井资料校正钻孔地质剖面，确定被钻孔穿过的矿层深度和厚度；为地面物探的资料解释提供岩矿石的电性参数。

表1 某矿区ZK6001钻孔地层情况

通过测量发现，ZK6001孔测井段内低阻高极化异常的矿化层位置明显，且矿化层厚度普遍不大，采用小电极距电极系是合理的，能较准确划分矿化层位，从而协助地质方面校正钻孔地质编录，指导岩芯分析劈样。

[1]王大纯,张大权,史毅虹等.地质学基础 [M].北京:地质出版社,1995.

[2]张丽,张德辉,孙静,郭道连,李小平.EMDS-42型电磁探伤测井仪常见故障及其排除方法 [J].石油管材与仪器.2015(06)

[3]王晨,杨磊,严伟.浅谈激发极化法在第四系地层中找水应用分析 [J].科技创新导报.2009(17)

[4]童茂松,李莉,王伟男,范清华,姜亦忠,张加举,丁柱,崔杰.岩石激发极化弛豫时间谱与孔隙结构、渗透率的关系 [J].地球物理学报.2005(03)

P62[文献码]B

1000-405X（2016）-5-198-2