目前,研究和解决如何用测井资料求解地层水矿化度和地层阳离子交换量Qv是测井技术的重要研究课题。而电化学电位(自然电位和激发极化电位)与地层水矿化度、地层阳离子交换容量之间存在定量关系。况且极化率测井方法作为一种自主发展的特色测井方法,结合了我国陆相沉积、油田采用注水开发、储层高含水的特点,是确定地层含油饱和度和准确评价水淹层的有力工具。因此,有必要对岩石的电化学特性进行实验研究。为了进一步拓展极化率测井的应用,本文在电化学电位实验的基础上,重点研究了激发极化驰豫时间解谱和频率域激发极化法。从实验角度出发,对不同矿化度饱和下岩石的薄膜电位和激发极化特性进行研究,分析了岩心薄膜电位和极化率的各种影响因素。首先用联合迭代重建算法和阻尼最小二乘法对核磁共振数据进行反演,并与实测的T2谱进行对比,得出阻尼最小二乘法具有较好的反演效果;然后分析了布点数、溶液饱和度和岩心含油饱和度等与激发极化驰豫时间谱的关系。将同一块岩心的T2谱与对应的极化谱进行对比,得出二者在反映孔喉上有差异的分布规律,拓宽了极化率测井的应用。本文对比了时间域激发极化测井与频率域激发极化测井的优缺点,采用傅立叶变换方法,把岩石的时间域激发极化电位曲线转换到频率域中,得到了岩石频率域中的振幅和相位曲线,且幅度曲线和相位曲线具有较好的相关性。并分析了步长、溶液矿化度、岩心含油饱和度和岩心的阳离子交换量等与频率域数据的关系。根据这些关系可以得出,频率域激发极化法在克服了时间域激发极化法缺点的基础上,也能充分反映岩石的电化学性质。另外此次实验还可以为地层岩石频率域研究提供频率选取的依据。因此频率域激发极化测井具有更广阔的发展空间。通过以上研究,增强对富含更多测井信息的电化学电位的认识,为极化率测井提供有力的技术支持。