古城地區(qū)XRD衍射儀對碳酸鹽巖識別研究

于海軍

（黑龍江大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司，黑龍江大慶163411）

近幾年來，我國在新疆塔里木盆地不斷加大勘探力度，特別是對奧陶系下部及寒武系碳酸鹽巖底層進(jìn)行鉆探，在勘探過程中常規(guī)通過光學(xué)顯微鏡觀察識別巖性及碳酸鹽巖分析儀的方法已不能很好對現(xiàn)場巖性進(jìn)行描述、實時建立地質(zhì)巖性剖面和地層橫向?qū)Ρ?，提交底層信息完成勘探目的要求?，F(xiàn)場巖屑分析錄井技術(shù)作為油氣勘探開發(fā)過程中最基礎(chǔ)的一項錄井技術(shù)，為準(zhǔn)確進(jìn)行現(xiàn)場碳酸鹽巖錄井巖性識別與分析為科研人員提供優(yōu)質(zhì)、可靠錄井資料，針對碳酸鹽巖儲層以及不同油氣藏的特點，錄井現(xiàn)場配備了便攜式XRD衍射儀，開展了碳酸鹽巖定性分析巖屑礦物組成與定量分析其礦物含量的應(yīng)用研究。

1 XRD衍射分析儀工作原理

X射線是一種波長很短且頻率很高的電磁波，在晶體中產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象，并能使熒光物質(zhì)發(fā)光，通過X射線衍射的樣式可以知道物質(zhì)晶體的精細(xì)結(jié)構(gòu)。X射線對不同物質(zhì)都具有特定的晶體結(jié)構(gòu)類型，有不同的X射線衍射方式。有很多晶體物質(zhì)，無論是單相還是存在于多相晶體中，都能在XRD的X射線衍射分析譜圖有所反映。

2 技術(shù)特點

YST-1型X射線衍射分析儀(下文簡稱衍射分析儀)是一臺野外工作攜帶方便的巖石分析儀器，專門用于礦物及晶體專一性進(jìn)行鑒定分析。

（1）體積很小、質(zhì)量輕、野外工作方便攜帶。

（2）自動化程度高，分析樣品制作不繁瑣，操作簡單，無需培訓(xùn)專業(yè)人員進(jìn)行操作。

（3）分析時間短，只需要6min。

（4）無輻射，儀器出廠都進(jìn)行輻射監(jiān)測，符合國家輻射防護(hù)安全標(biāo)準(zhǔn)，對樣品分析人員不會造成輻射傷害。

（5）需要采樣少。檢測僅需10mg分析樣品，將其研磨粉末狀放入樣品分析池中進(jìn)行分析，6min后可看到到樣品分析的衍射譜圖及詳細(xì)分析數(shù)據(jù)。

（6）檢測結(jié)果可靠，樣品分析結(jié)果重復(fù)性高，同一個樣品在不同的時間、不同的環(huán)境溫度、不同操作人員進(jìn)行分析誤差非常小只有±0.9%。

3 XRD衍射分析儀與碳酸鹽巖綜合對比分析

XRD衍射分析儀分析樣品的礦物組成而且可進(jìn)一步確定樣品礦物組成晶體含量的變化。應(yīng)用隨鉆X射線衍射錄井技術(shù)有助于了解地層巖屑的礦物組成和不同礦物含量，為石油勘探科研人員提供可靠、優(yōu)質(zhì)的分析數(shù)據(jù)。

3.1 不受人為因素、環(huán)境因素影響

目前現(xiàn)場主要對碳酸鹽巖定性、定量分析方法有碳酸鹽巖分析儀分析法。碳酸鹽巖分析儀分析受環(huán)境因素、人為因素影響較大，但XRD衍射分析儀克服這些不足（見圖1、圖2）。

3.2 定性分析

圖1 同一個樣品振動不同時間分析值

在錄井現(xiàn)場進(jìn)行巖屑、巖芯巖性描述識別時，常規(guī)碳酸鹽分析儀容易將一些巖性弄混或者定名不夠準(zhǔn)確，光學(xué)顯微鏡有時難以區(qū)分碳酸鈣和碳酸鈣鎂及硅質(zhì)含量，但是通過XRD衍射分析儀檢測可以定性而且可以定量，分析其礦物而達(dá)到巖性識別的目（見圖3、圖4）。

4 結(jié)束語

圖3 碳酸鹽分析儀分析結(jié)果

圖4 碳酸鹽分析儀分析結(jié)果

XRD衍射分析儀分析錄井技術(shù)的應(yīng)用，克服了傳統(tǒng)錄井巖性識別主要通過肉眼直接觀察或借助光學(xué)顯微鏡觀察和碳酸鹽巖分析儀分析產(chǎn)生的局限性，為巖性識別及巖屑樣品礦物含量的定量分析提供了新的方法。XRD衍射分析技術(shù)的應(yīng)用徹底把現(xiàn)場巖屑、巖芯錄井中巖性難以準(zhǔn)確描述、識別的困難解決了，對準(zhǔn)確建立勘探井地層巖性剖面和底層橫向?qū)Ρ燃澳康膶涌▽訉⑵鸬街匾饔?，為科研人員提供可靠、優(yōu)質(zhì)資料提供保障。

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