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渗透系数是表示岩土透水性能的数量指标。亦称水力传导度。可由达西定律求得:q=KI式中q为单位渗流量,也称渗透速度(米/日);K为渗透系数(米/日);I为水力坡度,无量纲。可见,当I=1时,q=K,表明渗透系数在数值上等于水力坡度为1时,通过单位面积的渗流量。岩土的渗透系数愈大,透水性越强,反之越弱。渗透系数的大小主要不取决于岩土空隙度的值,而取决于空隙的大小、形状和连通性,也取决于水的粘滞性和容量,因此,温度变化,水中有机物、无机物的成分和含量多少,均对渗透系数有影响。在均质含水层中,不同地点具有相同的渗透系数;在非均质含水层中,渗透系数与水流方向无关,而在各向异性含水层中,同一地点当水流方向不同时,具有不同的渗透系数值。
渗透系数是地浸砂岩型铀矿床水文地质条件研究的关键参数,也是评价地浸可行性的重要指标。目前仍然采用传统的专门水文孔方法确定含水层渗透系数。这种方法不仅成本高,而且很难确定含水层内部渗透系数的变化情况,只能确定含水层的平均渗透系数。现在钻探施工的每个钻孔都进行了综合测井,如果能够利用测井参数估算含水层的渗透系数,不仅成本低,而且速度快,还能反映含水层内部渗透系数的变化情况。前苏联在此方面的技术方法比较成熟。能够合理利用综合测井中的自然电位、视电阻率曲线定量解释确定含矿含水层渗透性和非渗透性岩矿石。为快速评价铀矿床提供可靠的依据,对于砂岩型铀矿的预测和勘探具有重要的意义。
含矿含水的砂岩层主要由砂粒和泥质粉质胶结物组成。泥质、粉砂质组分以均匀、分散状态存在,充填于砂粒孔隙中。泥质、粉砂质含量的变化引起岩石渗透性系数的变化,同时也引起了它们电性的变化。这就是用电测井方法划分渗透性岩矿石的地质、地球物理依据在一些矿床上,孔隙被碳酸盐不同程度地充填,因此岩石孔隙度就会随着碳酸盐含量的增加而减少,渗透性变差,孔隙中的自由空间就会被矿化水充填。以上这些地质因素引起的电性异常幅度变化,给电性异常研究提供了有利条件。利用自然电位、视电阻率方法研究含矿含水层岩矿石的渗透性,旨在建立含矿岩性电参数值与原状岩心样渗透系数的经验关系式,即确定电参数边界值,通过这一中介关系系数的建立来描述和表征含矿含水层岩矿石的泥化程度。中介关系系数的取得,是建立在可靠的电测井资料的解释基础上,此外还需要一定的配套资料:如由物探参数、水文标准孔岩心编录资料得到的地质剖面特征:不同岩性类型的岩矿石的碳酸盐含量和视电阻率变化范围;层间水、冲洗液及滤液等的电阻率等。特别需要化学分析和粒度分析资料确定钻孔含矿含水层岩性的碳酸盐含量和泥质、粉砂质含量。对整个银东地区目的层(中侏罗统直罗组下段)砂岩主要类型、物质成份及丰度、碎屑成份及类型、杂基成份和特点、胶结物的成份和特点、砂岩的孔隙类型、湿度特征、渗透系数特征、二氧化碳含量分布情况及泥质含量与岩性的关系、泥质含量在平面和垂向上的变化情况进行了统计分析,对其特征进行了较深入的研究。
对各测井参数与泥质含量进行了相关分析,系统地阐述了各测井方法在银东地区的影响因素,评价了各方法的有效性、准确性。对与计算岩矿石渗透系数有密切关系的三侧向电阻率、0.1电位电阻率、密度、声波时差、自然电位五种测井参数的影响因素、处理方法及各测井参数与渗透系数的相关性进行了详细的分析研究,并对各种测井参数用不同的方法进行渗透系数计算的可行性进行了验证、对比分析,提出了应用联合电阻率法计算渗透系数,给出了本地区计算岩矿石渗透系数的经验公式,介绍了计算过程中数据的处理及提取方法。通过相关分析及大量的数据验证,证明了这种方法是可行的,且简单、实用。