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碳酸盐岩岩性现场识别方法及操作手册 地质录井处地质研究所 二零零七年十一月 碳酸盐岩岩性现场识别方法及操作说明 一、识别方法及原理 随着PDC钻头的推广普及，碳酸盐岩岩屑细小，现场描述困难比较大，为了更好地服务于勘探开发实际，满足现场录井需求。我处将实验室技术应用于现场，并与计算机技术结合，开展了碳酸盐岩岩性图像识别技术公关。应用原理主要是使用化学试剂法，根据碳酸盐矿物的不同染色规律在实物镜下进行识别鉴定，然后通过计算机技术进行图片采集、处理和自动解释，以达到对碳酸盐岩岩性特征进行描述并绘制岩性剖面的目的。 一）化学试剂性质及配制 1、化学试剂及性质特征 （1）三氯化铁 化学名： 分子式：分子量：性 质：化学名：分子式： HCl??分子量： 36.46性 质：组成：是氯化氢的水溶液（混合物）纯盐酸是无色透明的液体，工业盐酸因含杂质，而显黄色 浓盐酸有挥发性，挥发出氯化氢气体，跟空气中的水蒸汽重新结合成盐酸的小液滴（即白雾），挥发后质量变小。化学名：1,2-二羟基蒽醌-3-磺酸钠盐 分子式：C14H7O7SNaH2O 分子量：360.28 性 质：橙黄色或黄棕色粉末，溶于水和醇，水溶液呈浅黄色。亦溶于氨水、苯和三氯甲烷。 (清洁软水亦可)100毫升，溶解后再加5%盐酸5-6滴，摇匀后即可使用。现场使用量比较大，一次可以多配一些。 二）染色规律 1、三氯化铁溶液染色规律 碳酸盐矿物染色规律：方解石被染成黄色或黄褐色，白云石不着色。 碳酸盐岩染色规律：纯灰岩岩屑有气泡析出，并被染成均匀的黄褐色；不起泡不染色者为白云岩；染色不均匀者或染色较淡者为过渡性岩类，岩性定名据染色面积大小确定：染色面积大于50%者，为以灰岩为主的过渡性岩类。否则为灰质白云岩或灰质泥岩等。 2、茜素红溶液染色规律碳酸盐矿物染色规律： 方解石被染成红色，而白云石、石膏、泥质等不染色。碳酸盐岩染色规律：纯灰岩岩屑被染成较均匀的红色；白云岩不染色；染色不均匀者为过渡性岩类，岩性定名原则与三氯化铁相同。 三）岩性定名原则 在岩屑图像特征的基础上，人机结合根据岩屑染色特征（整体染色效果和单个岩屑染色情况）进行岩性描述和定名。 一般，当图片中岩样染色均匀，染色样所占比例达到75%以上时，直接解释为灰岩；当不染色岩样所占比例达到75%以上时，直接解释为白云岩；当染色样所占比例大于50%而小于75%时，应解释为白云质灰岩；基本解释原则见（表1）。但当出现其它特殊情况时，应按下列规则进行解释定名： 1、当染色样与不染色样各占一半时，单个染色样颜色较浅时，应该定名为灰质白云岩；单个染色样颜色较深时定名为白云质灰岩。 2、盐膏层一般颜色较浅，为灰白色或白色，可以根据其在岩样中是否出现或出现比例进行定名。一般，只要出现可以直接定名为含膏层；当出现比例较大时，直接定名为盐膏层。其定名原则不受碳酸盐岩规则限制（厚层盐膏层同碳酸盐岩）。 3、当出现新的岩性时，考虑到上面地层掉块的影响，其所占比例可以适当降低。尤其是薄夹层，只要是第一次出现，可以直接解释。 4、在岩屑图像特征的基础上，可以根据岩屑染色特征（整体染色效果和单个岩屑染色情况）进行岩性描述和定名。 表1 碳酸盐岩图像剖面描述原则对比表 染色矿物百分含量 岩屑图像定名 目测估计百分含量 比较图 90 灰岩 50-90 “xx质”灰岩 10-50 “灰质”表示加于 主要岩性前 10 白云岩 膏岩含量 10 膏岩 10 膏质岩类 二、操作流程 1、准备工作（溶液的配制、器皿和样品的准备） 溶液配制方法见前面介绍。 样品的筛选和清洗准备：主要是样品粒级的选取和样品的清洗，碳酸盐岩采用粒径为0.45-0.9mm（40-20目）的岩屑样进行岩性识别代表性较好。因此，选用20目和40目粒度筛进行筛选，将筛选出来的样品用稀盐酸清洗干净后以备下步染色用（可以根据气泡反应初步进行岩性判断）。 2、样品染色 将20-50克洗净的混合岩屑样放入玻璃器皿中或烧杯里，加10%三氯化铁溶液数滴直至淹没，轻轻摇一摇，作用约1分钟左右后，用清水冲洗干净，放在纸上晾干，以备图片采集用（肉眼观察：如有气泡析出，且岩样被染成黄褐色的为方解石；不起泡不染色者为白云石）。 3、图像采集 （1）ZSM-300型图像分析仪结构及技术指标 仪器结构见下图： 仪器技术指标见下表： 仪器各项技术指标及参数表 （2）采集流程 ①图像采集卡安装 将图像采集卡安装到主板插槽内，安装驱动，见下图正确显示（无问号提示）即安装成功。打开程序提示，请检查软件加密狗：通过“设备管理器”中启用“USB人体学输入设备”，程序即可正常运行。 ②图像采集 操作过程见上