淺析巖心分析技術及應用前景展望

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1、淺析巖心分析技術及應用前景展望【摘要】本文在分析常用巖土分析技術基礎上，對我國的巖土分析技術的應用前景進行了展望，并著重講解了幾種新的巖土分析技術：傅里葉變換紅外光譜分析，ct掃描技術，核磁共振成象技術，掃描電鏡技術，非晶態(tài)礦物和納米礦物學研究，環(huán)境掃描電鏡的應用?！娟P鍵詞】巖土分析；核磁共振；掃描電鏡；非晶態(tài)一、常用巖土分析技術1、x射線衍射分析技術全巖礦物組分和粘土礦物可用x射線衍射（xrd）迅速而準確地測定。xrd分析借助于x射線衍射儀來實現(xiàn)，它主要由光源、測角儀、x射線檢測和記錄儀構成。粘土礦物的xrd分析使用定向片。粒徑大于2μm或5μm的

2、部分則研磨至粒徑<40μm的粉末，用壓片法制片，上機分析。此外還可以直接進行薄片的xrd分析，它對于鑒定疑難礦物十分方便，并可與薄片中礦物的光性特征對照，進行綜合分析。2、掃描電鏡分析技術掃描電鏡分析具有制樣簡單、分析快速的特點。分析前要將巖樣抽提清洗干凈，然后加工出新鮮面作為觀察面，用導電膠固定在樣品于樁上，自然晾干，最后在真空鍍膜機上鍍金（或碳），樣品直徑一般不超過1cm。3、薄片分析技術薄片技術是保護油氣層的巖相學分析三大常規(guī)技術之一，也是最基礎的一項分析。應用光學顯微鏡觀察薄片，由鑄體薄片獲得的資料比較可靠。制作鑄體薄片的樣品最好是成形巖心，

3、不推薦使用鉆屑。薄片厚度為0.03mm，面積不小于15mm×15mm。未取心的情況除外，建議少用或不用鉆屑薄片。二、巖心分析新技術及其應用前景展望盡管用于分析巖心的許多技術早已存在，但石油地質家及石油工程師從未向今天這樣共同關心并應和巖心分析技術來深入揭示油氣層的微觀特性。一些傳統(tǒng)技術因使用目的轉變，而被賦與新的含義。掃描電鏡等一些先進的分析技術，目前的應用與其所能揭示的大量信息相比，技術潛力還有待充分開發(fā)。同時，一些新技術正在不斷涌現(xiàn)，及時地引入到石油工程領域，解決工程問題已成為地質家及石油工程師的共同使用。新技術的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。1、

4、傅里葉變換紅外光譜分析采用傅里葉變換紅外光譜儀，測定礦物的基團、官能礦物的基團、官能團來識別和量化常見礦物，分析迅速，精度與xrd相似，能定量分析的礦物有石英、斜長石、鉀長石、方解石、白云石、菱鐵礦、黃鐵礦、硬石膏、重晶石、綠泥石、高嶺石、伊利石和蒙皂石總和，以及粘土總量，對非晶質物、間層粘土礦物的構造特性分析有獨到之處。2、ct掃描技術將醫(yī)學上應用的ct掃描技術引人到巖心分析中，主要原理是用x射線照射巖心，得到巖心斷面上巖石顆粒密度的信息，經(jīng)計算機處理轉換成巖心剖面圖，它可以在不改變巖石形態(tài)及內部結構的條件下觀察巖石的裂縫和孔隙分布。目前這項技術主

5、要用于高滲透疏松砂巖和裂縫性儲層的損害研究中，如出砂機理、稠油蚯蚓孔道的形成、侵入裂縫的固相分布、巖心內泥餅的分布形態(tài)等。3、核磁共振成象技術簡稱nmri，它能夠觀測孔隙或裂縫中流體分布與流動情況，因此對于流體與流體之間，流體與巖石之間的相互作用，以及潤濕性和潤濕反轉問題的研究有特殊意義，是研究油氣損害的最新手段之一。nmri測井技術發(fā)展很快，主要用于剩余油的分布探測，已成為提高采收率的重要評價技術。4、掃描電鏡技術掃描電鏡技術在制樣和配件方面發(fā)展較快，在sem上配置能譜儀（eds）可以對礦物提供半定量元素分析，對敏感性礦物的識別及損害機理研究有很大

6、的幫助。此外，臨界點冷凍干燥法，能夠揭示粘土礦物在油氣層條件下的真實形態(tài)。5、非晶態(tài)礦物和納米礦物學研究油氣層中非晶態(tài)礦物有蛋白石、水鋁英石、伊毛縞石、硅鐵石等，還有比粘土礦物微粒更小的納米級礦物。它們或單獨產(chǎn)出，或存在于粘土礦物晶體之間，起到連接微結構的作用，比表面更大，性質更活躍。油井完井技術中心對吐哈盆地丘陵三間房組砂巖高嶺石進行電子探針分析，指出高嶺石化學組成很少符合理論組成，sio2、al2o3經(jīng)常過量，這種硅、鋁部分以非晶態(tài)存在，它們易于溶解并促使高嶺石微結構失穩(wěn)。6、環(huán)境掃描電鏡的應用一般掃描電鏡要求在真空條件下進行實驗，而環(huán)境掃描電鏡

7、則可以在氣體、液體介質環(huán)境下分析樣品。國外已開始利用此項技術研究膨脹性粘土礦物與工作液作用的機理，分析粘土礦物間層比和遇水膨脹的關系、水化膨脹和脫水過程的差異等。因此，環(huán)境掃描電鏡是損害機理研究和工作液評價的有力手段。目前，我國已引進了這種儀器。三、總結綜上所述，巖心分析技術在認識油氣層特征、研究油氣層損害機理及保護油氣層工程設計中具有廣泛的應用。每種技術都有其優(yōu)點及局限性，實際工作中要具體問題具體分析，并制定一套切實可行的技術路線。各項技術本身在石油工程中的應用還有更大的潛力尚待開發(fā)，同時工程實踐中也不斷提高許多新問題，需要創(chuàng)造性地應用先進技術來解

8、決。參考文獻[1]張晟,陳德友,黎華繼,冉旭,葉泰然.新場氣田須二段儲層的分類與評價[j].石油天然氣學報,