牛淑敏

（新汶矿业集团地质勘探有限责任公司，山东 新泰 271222）

我国矿产资源分布范围广阔，地域分布不均衡，山东省作为我国矿产资源储量大省，其经济的发展也多依托于矿产资源的发展，但现阶段我国对矿床的测井方法综合利用效率并不理想，测井成本较高，严重限制了山东省矿产资源的进一步发展[1]。地球物理测井是运用物理学的原理和方法，使用专业的物理探测仪器设备，沿钻孔测量岩石的物性参数，包括矿产密度、放射性等。基于此，本文提出山东省矿床地球物理综合测井方法选取及应用研究，通过两个方面论述了山东省矿床地球物理综合测井方法的选取，针对标志层测井曲线与含矿层测井曲线的特征，建立矿床测井的组合特征；通过将地球物理综合测井方法在山东省矿床内进行一次推演，并对测井数据的实时反馈，判断山东省矿床的含矿量，测试效果表明，伽玛测温方法具有较高的测井效率，并且节省测井费用，降低整体成本。

1 地球物理综合测井方法选取

山东省矿床中，一般砂泥岩矿区采用地球物理综合测井方法中的声感系列为主，主要包括伽玛测温法，必要时，根据矿床的电极距特征，还要采取自然电位、声波时差等方法。综合考虑，采取地球物理综合测井方法进行测井工程时，能够及时记录矿床标志层与含矿层的曲线特征关系，并分析两种矿床的地质特征、矿产深度等，再结合山东省矿床的相关研究资料，确定了最适合山东省矿床的地球物理综合测井方法为伽玛测温法，该方法能够满足山东省矿床的测井需求，且经济实用，测井效果好。标准层与含矿层的测井曲线特征如图1所示。

1.1 标志层测井曲线特征

标志层是矿床测井的重要参考标准，能够准确识别矿床深度及含矿量，本次测井工程矿床位于山东省矿区分界处的K9地层。该矿床分布稳定，岩性多为浅黄绿色泥质岩，矿床厚度在2m～5m左右。根据图1标志层测井曲线图可以看出，标志层测井曲线多为尖刀状，其组合曲线多为“高、高、高、低”特征，则在这一矿床内选择伽玛测温法与高声波时差法进行工程测井比较符合矿床特征。测井结果显示，标志层内20m～50m左右为矿产赋存的主要位置。

图1 标志层与含矿层的测井曲线特征

1.2 含矿层测井曲线特征

根据对图1的分析可知，含矿层测井曲线为“高、低、低”特征，这一矿床内矿石以砂岩为主，多呈浅灰绿色细砂岩[2]，也有少量灰黑色泥岩夹杂在矿床的交界部位。随着含矿层深度的增加，其岩性结构也会发生变化，测井曲线也会呈现不同的形式，因此含矿层矿床内选择低自然伽玛测温法和低自然电位幅值法较为合适。当含矿层内的矿产资源储量极为丰厚时，则测井曲线组合特征便会急剧密集，从而为地球物理综合测井方法在下一步的测井应用中提供理论基础。

2 地球物理综合测井方法应用

将地球物理综合测井方法在山东省某矿区矿床进行测井推演，并在应用过程中，计算矿床的含矿饱和度，进而确定上述分析中选取的伽玛测温方法进行测井工程的有效性。

2.1 应用过程

通过查看矿区矿床测井现场的地质条件及相关资料，将矿层分为标志层和含矿层两种分别进行测井工程，应用过程中，选择矿区内泥质岩含量较高的矿床进行测井实验，为保证测井过程中测试结果的明显性，将测井电阻值设定为同等幅值范围。将伽玛测温仪器的电位调制为200Ω·m时，测井电阻率较高值，则这时矿床孔隙便会大幅降低，从而保证空隙间矿床含矿量的增加；反之，当测井电阻率较低，则这时矿床孔隙便会大幅提高，而空隙间矿床含矿量便会有所降低。通过实际应用过程中，矿床测井数据的分析与判断，对山东省某矿区矿床厚度及矿含量进行推断与总结，总结如下。

山东省某矿区矿床厚度在2m～5m左右，该矿床内矿产资源多为岩性，在测井电阻值固定的前提下，采用伽玛测温法进行参数确定，而矿床的赋存信息及发育方向不做定性解释，则山东省某矿区矿床的测井响应率为“高电阻率值、高伽玛值和高散射值”。通过将地球物理综合测井方法中的伽玛测温法在山东省某矿区内进行矿城测井推演，确定伽玛测温法的时效性，能够对矿床岩芯进行确认，并保证测井效。

2.2 效果测试

以阿尔奇理论为基础，根据含矿层测井曲线特征计算矿床含矿饱和度：

式中，S代表矿床含矿饱和度；Rw代表矿层内测井电阻；Rt代表测井时间内的电阻率；ϕm代表矿床孔隙度；其中，a、b、m、n均为常数，根据山东省矿床测井曲线特征，将a、b、m、n进行赋值后，含矿饱和度为：

采用地球物理综合测井方法中的伽玛测温法测量矿床的含矿饱和度，则得出矿产测井规律：当矿床孔隙度高于11%时，矿床内的矿含量较高；反之，当矿床孔隙度低于11%时，矿床内的矿含量较低。利用伽玛测温法计算测井系列求值，得到准确的电阻率，并且实现对测井曲线的校正作用。通过加权分析，采用伽玛测温法对山东省矿床进行测井工程时，含矿层测量符合率高达87.9%。

3 结语

本文对山东省矿床地球物理综合测井方法选取及应用进行分析与研究，依托地球物理综合测井方法，分析标准层与含矿层的测井曲线特征，通过将地球物理综合测井方法进行一次测井应用，判断山东省矿床的含矿量。测试效果表明，地球物理综合测井方法非常适合山东省矿床的测井，能够降低测井成本，提高测井效率。希望本文的研究能够为山东省矿床测井方法的选取及应用提供理论依据和参考。