岩心分析技术.ppt

岩心分析技术 认识油气层地质特征的必要手段 油气层的敏感性评价、损害机理的研究、油气层损害的综合诊断、保护油气层技术方案的设计的基础 保护油气层技术系列中不可缺少的重要组成部分，也是保护油气层技术这一系统工程的起始点 1 概 述 1.1 岩心分析的目的 评价油气层岩石物理性质，揭示岩石中敏感性矿物类型、产状、含量和分布特点 确定潜在损害类型、程度和原因 为保护方案设计提供依据和建议 1.2 油气藏工程地质描述 保护油气层技术的基础 岩心分析是工程地质描述的重要手段 工程地质描述的目的： 准确认识油气层的初始状态 打开油气层后对环境变化后的响应 1.3 油气藏工程地质描述内容 （1）矿物性质：敏感性矿物类型、产状和含量 （2）渗流多孔介质性质：孔渗性、孔隙和喉道 （3）岩石表面性质：比面、润湿性、吸入特性 （4）地层流体性质：油气水组成、高压物性、析蜡点、凝固点、原油酸值等 （5）油气藏环境：内部环境和外部环境 （6）矿物—渗流介质—流体对环境变化的敏感性及可能的损害趋势和后果 与敏感性及损害评价的关系 室内敏感性评价和工作液筛选使用的岩心数量有限，不可能全部考虑油气层物性及敏感性矿物所表现出来的各种复杂情况 岩心分析则能够确定某一块实验岩样在整个油气层中的代表性，进而可通过为数不多的实验结果，建立油气层敏感性的整体轮廓，指导保护油气层工作液的研制和优选 1.4 岩心分析的内容 岩心分析是指利用各种仪器设备来观测和分析岩心一切特性的系列技术 岩心是地下岩石（层）的一部分，所以岩心分析是获取地下岩石信息的十分重要的手段 应用中要根据具体的油气层特点进行选择分析，做到既能抓住主要矛盾，解决实际问题，又要经济实用，注意发挥不同技术的优点，配套实施 常规岩心分析的内容 岩石物理性质 常规物性：孔隙度、渗透率、比表面、相对渗透率、润湿性 孔隙结构：孔隙和喉道的类型、大小、形态、分布、连通性；孔喉大小及分布 岩石结构与矿物 骨架颗粒：石英、长石、岩屑、云母 填隙物：粘土矿物、非粘土矿物 岩石结构：层理、接触关系、粒度大小及分布 1.5 取样要求 钻屑、井壁取心、岩心，推荐使用成形岩心 了解岩石“岩性、物性、含油气性、电性”基础上，有重点地进行选择分析 铸体薄片：1~5块/米，包括岩石的各种极端情况 XRD、SEM样品密度大致为前者1/2~1/3 压汞毛管压力曲线，3~5样/油组或渗透率级别 油气层加密，水层和夹层控制性分析 推荐在一段岩心上进行配套分析 推荐的取样方式 最好在同一段岩心上取足配套分析的柱塞 铸体薄片、扫描电镜、压汞分样需在同一柱塞上进行，这有利于建立孔隙分布与孔喉分布参数间的关系，以及孔隙结构与岩性、物性、粘土矿物之间的联系 XRD分析可以用碎样，但应清除被泥浆损害的部分，否则会干扰实验结果。电子探针分析可用其它柱塞端部 在所有分析项目完成后，就能指出潜在的损害类型及原因，预测不同渗透率级别（储层类型）的油气层的敏感程度，正确解释敏感性评价实验结果 Coring Sample 取样 2 X射线衍射分析（XRD） X射线衍射原理 X射线衍射仪 实验样品制备 在保护油气层研究中的应用 分析原理 X射线是波长很短的电磁波，波长2.5-0.1x10-1 nm，射线通过晶体时发生干涉现象 Bragg公式: n?=2dsin? d——面网间距； 与晶胞形状和大小有关 n——整数 ?——射线波长 ?——射线与样品夹角 2.1 X射线衍射原理 全岩矿物组分和粘土矿物可用X射线衍射（XRD）迅速而准确地测定 XRD分析借助于X射线衍射仪来实现，它主要由光源、测角仪、X射线检测和记录仪构成 X射线衍射仪结构示意图 2.2 X射线衍射仪 2.3 实验样品制备 由于粘土矿物的含量较低，砂岩中一般3% ~ 15%。这时，X射线衍射全岩分析不能准确地反映粘土的组成与相对含量，需要把粘土矿物与其它组分分离，分别加以分析 将岩样抽提干净，然后碎样，用蒸馏水浸泡，最好湿式研磨，并用超声波振荡加速粘土从颗粒上脱落，提取粒径小于2μm（泥、页岩）或小于5μm（砂岩）的部分，沉降分离、烘干、计算其占岩样的重量百分比 X射线衍射分析制片 粘土矿物的XRD分析使用定向片，包括自然干燥的定向片（N片）、经乙二醇饱和的定向片（再加热至550℃），或盐酸处理之后的自然干燥定向片 粒径大于2μm或5μm的部分则研磨至粒径40μm的粉末，用压片法制片，上机分析 还可以直接进行薄片的XRD分析，它对于鉴定疑难矿物十分方便，并可与薄片中矿物的光性特征对照，进行综合分析 2.4 XRD分析技术的应用 地层微粒分析，粒径37微米组分 全岩分析，粒径5微米组分 粘土矿物分析，粒径5微米组分 类型鉴定和含量计