李 岳

（山東省煤田地質(zhì)局第二勘探隊，山東 濟寧 272000）

自然電位測井技術(shù)的主要原理是測量礦物儲層中的自然電場。當?shù)V物儲層中的溶液離子與泥漿中的電離子發(fā)生交換時，礦物儲層中的自然電場會出現(xiàn)異常，因此礦物儲層存在自然電位分布，以此為分析依據(jù)判斷出礦物儲層裂縫敏感性[1]。

1 基于自然電位測井技術(shù)對礦物儲層裂縫敏感性分析方法

由于礦物儲層的巖石性質(zhì)多以變質(zhì)巖為主，而且變質(zhì)巖的基質(zhì)滲透性較好，礦物儲層的裂縫在發(fā)育生產(chǎn)過程中不易被泥質(zhì)砂巖填充，井段空隙較大且井道較寬，因此礦物儲層的溶液中的離子和泥漿中的電離子容易發(fā)生交換，自然電位響應(yīng)特征表現(xiàn)較明顯，也就是自然電位異常幅度非常大，由此可以分析出裂縫敏感性良好；反之，在裂縫敏感性較差的礦物儲層中，由于礦物儲層的巖石空隙度較低，且?guī)r石滲透性較差，儲層中的溶液的電離子與泥漿中的電離子發(fā)生交換較少，礦物儲層中的自然電位響應(yīng)特征不明顯，說明該井段裂縫敏感性較低，不會存在有效裂縫[2]。因此，在測井過程中發(fā)現(xiàn)自然電位異常特征明顯，說明測井內(nèi)裂縫敏感性良好，存在有效裂縫。

自然電位測井技術(shù)對于礦物儲層裂縫敏感性的分析過程中，主要會產(chǎn)生擴散電動勢Ed、擴散吸附電動勢Eda、過濾電動勢Eg三種電勢，根據(jù)礦物儲層的自然電位特征從而分析評價出裂縫敏感性，裂縫敏感性為負數(shù)說明礦物儲層裂縫為有效裂縫，即礦物儲層為有效儲層；反之裂縫敏感性為正數(shù)低說明礦物儲層裂縫為無效裂縫，即礦物儲層為無效儲層。自然電位測井技術(shù)對礦物儲層裂縫敏感性分析過程如下。

在對礦物儲層裂縫實際測井中，礦物純砂巖層的自然電位只要就是礦物儲層自然電場的總電動勢，在測井分析中用公式表示如下：

公式（1）中，Vssp表示礦物儲層的靜自然電位，Ed表示礦物儲層的擴散電動勢，Eda表示礦物儲層的擴散吸附電動勢，K表示礦物儲層的自然電位系數(shù)，K的取值取決于礦物的鹽溶液性質(zhì)和儲層平均溫度，Rmf表示礦物的鹽溶液濃度，Rw表示礦物儲層平均溫度。

圖1 礦物儲層裂縫剖面圖

在實際自然電位測井過程中，由于礦物儲層的砂巖滲透性比泥巖的滲透性要好一些，所以礦物儲層的擴散吸附電動勢和過濾電動勢可以忽略不計，擴散電動勢對裂縫敏感度起主導(dǎo)作用。

在礦物儲層裂縫剖面中（見圖1），以泥巖為基線，當Ed＞K時，在自然電位曲線上會出現(xiàn)裂縫敏感性負異常現(xiàn)象，則出現(xiàn)負異常的礦物儲層可認為存在有效裂縫。

2 實驗

2.1 實驗過程

根據(jù)某礦區(qū)地質(zhì)勘探資料顯示，該礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造斷裂帶整體走向為東高西低，礦物儲層在地下1682m～1935m處，且地層厚度為361m～436m，平均厚度為394m，該礦區(qū)巖石碳酸鹽化強烈且普遍碎裂，礦層的孔隙度為6.49%～7.94%，礦物儲層滲透性為0.19%～1.35%，由于該礦區(qū)礦物儲層發(fā)育完全依賴于裂縫敏感性。

據(jù)統(tǒng)計該礦區(qū)的裂縫組系近西北向為主，共存在162條巖心裂縫，占礦物儲層裂縫（有效裂縫）的65%，106條部分填充裂縫（無效裂縫）占裂縫總體的31%，還有53條為未填充裂縫（有效裂縫），占裂縫總體數(shù)量的4%，礦物儲層共有321條裂縫。

2.2 結(jié)果分析

將下表為基于自然電位測井技術(shù)對礦物儲層裂縫敏感性分析方法的分析結(jié)果。

表1 兩種分析方法實驗結(jié)果

從表1可以明顯看出，此次提出的方法可以精準的分析出礦物儲層裂縫的敏感性，其中無效裂縫敏感性分析結(jié)果與實際情況相差較大，存在4.4%的分析誤差，而對巖心裂縫和未填充裂縫的敏感性分析結(jié)果的準確性較高，都在97%以上；而傳統(tǒng)分析方法在此次實驗中的準確性評分未超過90%，最低達到82.4%，實驗證明了自然電位測井技術(shù)對礦物儲層裂縫敏感性的分析具有良好的準確性。

3 結(jié)語

自然電位測井技術(shù)目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用的礦物儲層的有效識別中，能夠精準的分析出礦物儲層的裂縫敏感性，為后期礦物儲層厚度、礦層儲量核算以及礦物挖潛提供了科學(xué)的分析依據(jù)，同時也為礦物的開采具有重要的指導(dǎo)意義，有效推動了礦產(chǎn)工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展。