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礦物X衍射全巖分析在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2019-06-24  來(lái)源:儀器信息網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):912
技術(shù)文章當(dāng)前位置:首頁(yè) > 技術(shù)文章 > 礦物X衍射全巖分析在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用 礦物X衍射全巖分析在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用 點(diǎn)擊次數(shù):70 發(fā)布時(shí)間:2019-05-30

石油鉆井過程中的巖屑錄井無(wú)論對(duì)油氣勘探還是鉆井工程都是極為重要的關(guān)鍵技術(shù),巖屑錄井所獲得的實(shí)物信息是目前任何其它地質(zhì)方法都難于取代的,隨著石油鉆井新工藝技術(shù)的飛速發(fā)展,如PDC鉆頭的應(yīng)用以及氣體鉆井、大位移井、水平井等,由井底返出的巖屑已經(jīng)十分細(xì)碎,甚至成粉末狀,使得巖屑錄井對(duì)地層巖性難于識(shí)辨,層位難于判斷。因此,在鉆探施工中,特別是在目的層段,往往要限制這些鉆井新技術(shù)的使用,以方便巖屑錄井識(shí)別巖性和層位,否則將可能導(dǎo)致分層、卡層失準(zhǔn)、套管下錯(cuò)、取心漏失等地質(zhì)事故發(fā)生。細(xì)微巖屑難以辨認(rèn)還將使得大位移井、水平井的鉆井失去了地質(zhì)導(dǎo)向的參考。因此,巖屑錄井已經(jīng)成為石油工程中困擾的瓶頸之一。

多年來(lái)石油地質(zhì)工作者都在探索新的錄井方法,石油錄井行業(yè)對(duì)于粉塵狀巖屑的分析做了許多嘗試,其中包括電子探針分析、掃描電鏡分析、X衍射室內(nèi)分析等,但這些方法無(wú)法瞞住野外隨鉆作業(yè)。但近年來(lái),出現(xiàn)了采用巖屑圖像采集分析、X射線熒光分析技術(shù)(XRF)。而這兩種分析方法有比較突出的缺點(diǎn)。

 

巖屑圖像采集分析技術(shù):

 采用樣品成像的方法對(duì)巖屑的巖性進(jìn)行識(shí)別,但對(duì)粉末狀巖屑的巖性識(shí)別沒有得到很好的解決。僅適用于大顆粒巖屑。

 

X射線熒光分析技術(shù)(XRF):

 利用X射線熒光分析技術(shù)判斷巖性的原理是:對(duì)樣品進(jìn)行分析獲得樣品的化學(xué)元素組成(只能分析出陽(yáng)離子),然后將獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)的或者是已知的各類巖性的化學(xué)元素組成數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,從而獲得測(cè)試樣品的巖性。

 

我們知道:巖石是由各種礦物組成的,各種礦物是由化學(xué)元素按照一定的結(jié)構(gòu)排列而成,因此最準(zhǔn)確的判定巖性首先要知道礦物組成。這也是目前在石油地質(zhì)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

 而X射線熒光分析技術(shù)(XRF)判斷巖性是由獲得樣品的化學(xué)元素組成直接判斷巖性。這個(gè)流程是有問題的。

 而正確的方法是:由化學(xué)元素組成----礦物組成-----鑒定出巖石名稱,目前三大巖石中只有火成巖(沒有蝕變)才能應(yīng)用上述流程來(lái)鑒定巖性,而其它兩類巖石是無(wú)法應(yīng)用上述流程進(jìn)行巖性鑒定的。

 上述兩種方法都不能很好的解決目前粉末巖屑定名問題,為了解決這一問題,我們通過探索,找到了一種分析儀器,它既能分析出巖石的礦物組成,又能適用于野外分析,再輔以分析軟件,很好的解決了粉末巖屑巖性定名問題。這項(xiàng)技術(shù)就是--X射線衍射全巖分析技術(shù)

X射線衍射全巖分析技術(shù)

X射線衍射全巖分析技術(shù)(XRD):

 利用X射線衍射全巖分析技術(shù)判斷巖性的原理是:對(duì)樣品進(jìn)行X衍射全巖分析獲得樣品的礦物組成,根據(jù)礦物組合從而獲得測(cè)試樣品的巖石名稱,即巖屑的巖性。

 

 

X射線衍射儀

--用于礦物識(shí)別和定量分析

X射線衍射全巖分析技術(shù)

技術(shù)特點(diǎn)

目前實(shí)驗(yàn)室大型XRD儀器不能應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)有以下缺點(diǎn):

 

■體積龐大、重量大于500KG,環(huán)境要求高  

■高能耗

■需要冷卻系統(tǒng)

■旋轉(zhuǎn)電子器件來(lái)觀察到不同角度

■樣品需磨到1-2um形成顆粒,晶體晶面取向擇優(yōu)選取。

■樣品制備復(fù)雜,需壓片成型后才能分析,耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力

■不能及時(shí)為現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)人員提供準(zhǔn)確巖性,不能指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)

X射線衍射全巖分析技術(shù)

技術(shù)特點(diǎn)

X射線衍射儀具有以下優(yōu)點(diǎn):

 

便攜式-小型化

 機(jī)體小、重量輕、方便攜帶。無(wú)需專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室,無(wú)需水循環(huán)冷卻

系統(tǒng),維護(hù)方便。

自動(dòng)化-無(wú)需測(cè)角儀

 使用樣品震動(dòng)裝置,省去傳統(tǒng)臺(tái)式機(jī)測(cè)角儀。樣品制備更簡(jiǎn)單,測(cè)試無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)角儀等機(jī)械部件,無(wú)需專業(yè)人員操作,自動(dòng)化程度高。

集成性-XRD/XRF

 同步進(jìn)行XRD及XRF監(jiān)測(cè),在提供檢測(cè)物質(zhì)結(jié)構(gòu)信息的同時(shí),同時(shí)提供元素檢測(cè)信息。

 

技術(shù)特點(diǎn)

微量化檢測(cè)-15mg

 檢測(cè)樣品僅需15mg的樣品裝入震動(dòng)樣品池中,由此我們可以得到極好射

線譜圖,可在實(shí)際上避免定向影響帶來(lái)的問題。

無(wú)線傳輸-WIFI

 采用WIFI實(shí)現(xiàn)儀器與筆記本或手機(jī)無(wú)線連接,可遠(yuǎn)程操控及傳輸采集的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的現(xiàn)場(chǎng)性和數(shù)據(jù)處理的及時(shí)性。

操作簡(jiǎn)便、功能強(qiáng)大的分析軟件

 它能直接測(cè)定出巖石中的各種礦物組成(粘土含量、石英、鉀長(zhǎng)石、斜石、方解石、白云石、黃鐵礦等),并通過軟件計(jì)算出各種礦物的相對(duì)含量,同時(shí)給出巖性定名。

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