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。