保护油气层技术3,4,5.ppt

保护油气层技术 The Technique of the Formation Protection 韩 松 2010.10 3.1 概述 目的意义；主要内容；主要技术 3.2 岩心分析技术 X射线衍射；扫描电镜； 薄片技术；压汞实验； 电子探针；图像分析 3.3 岩心分析技术新发展 红外光谱；CT扫描电镜； 能谱仪+扫描电镜；核磁共振 3.1 概述 目的意义 全面认识岩石物理性质及岩石中敏感性矿物和类型、产状、含量及分布特点； 确定油气层潜在损害类型、程度及原因； 为各项作业中保护油气层工程方案设计提供依据和建议。 3.1 概述 岩心分析的内容 矿物性质，特别是敏感性矿物的类型、产状和含量； 渗流多孔介质的性质，如孔隙度、渗透率、裂隙发育程度、孔隙及喉道的大小、形态、分布和连通性； 岩石表面性质，如比表面、润湿性等； 3.1 概述 岩心分析的主要内容 3.1 概述 岩心分析的相关内容 地层流体性质，包括油、气、水的组成，高压物性、析蜡点，凝固点、原油酸值等； 油气层所处环境，考虑内部环境和外部环境两个方面； 矿物、渗流介质、地层流体对环境变化的敏感性及可能的损害趋势和后果。 3.1 概述 岩心分析的主要技术方法 X射线衍射； 扫描电镜； 薄片技术； 压汞实验； 图像分析、核磁共振、工业CT等 3.2 岩心分析技术及其应用 1) x射线衍射技术(X-ray diffraction, XRD) 测量原理 每一种结晶体（包括晶质矿物）都有自己独特的化学组成和晶体结构。当x射线通过晶体时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的衍射特征可以用各个反射面网的面网间距（d值）和反射的相对强度（I/I0）来表示。其中面网间距d值与晶胞的形状和大小有关，相对强度则与晶体质点的种类及在晶胞中的位置有关。 根据它们在衍射图谱上表现出的不同衍射角和不同的衍射峰值高（强度），可以鉴别各类结晶物质包括岩石中各种矿物的组成。 1) x射线衍射技术(XRD) 测量原理 1)x射线衍射技术 仪器结构 主要由 光源、 测角仪、 x射线检测和 记录仪构成。 3.2 岩心分析技术及其应用 1) x射线衍射技术的应用 ①地层微粒分析 地层微粒是指小于37?m的细粒物质。如粘土、长石、石英、菱铁矿、方解石、白云石、石膏等。 这些物质与地层微粒运移、水化膨胀、分散等地层损害密切有关。 3.2 岩心分析技术及其应用 1) x射线衍射技术的应用 ②全岩分析 主要是对大于5 ?m的非粘土矿物进行分析。如云母、碳酸盐矿物、黄铁矿、长石的相对含量。 与研究储层的酸敏损害及酸化设计密切相关。 3.2 岩心分析技术及其应用 1) x射线衍射技术的应用 ③粘土矿物分析 利用粘土矿物 特征峰的d值，鉴定粘土矿物的类型，利用出现矿物对应的衍射峰的强度，定量分析粘土矿物的相对含量。 常见的粘土矿物：蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭石 3.2 岩心分析技术及其应用 1) x射线衍射技术的应用 ④间层矿物分析 油气层中常见的间层矿物大多数是由膨胀层和非膨胀层粘土相间构成。伊利石/蒙皂石间层矿物、绿泥石/蒙皂石间层矿物较常见。 间层比：指膨胀性粘土层在层间矿物中所占的比例，以蒙皂石的百分含量表示。 1) x射线衍射技术的应用 1) x射线衍射技术的应用 测量应用例 3.2 岩心分析技术及其应用 1) x射线衍射技术的应用 局限性 不易鉴定微量组分矿物； 不能给出矿物的产状和分布； 不能给出孔隙和孔喉的结构和分布； 3.2 岩心分析技术及其应用 2)扫描电镜技术(scanning electron microscope，SEM) 测量原理 扫描电镜技术即是扫描电子显微技术,它利用类似电视摄影显像的方式,用细聚焦电子束在样品表表面上逐点进行扫描成象。 分析孔隙内充填物类型、产状。 2) 扫描电镜技术 仪器结构 3.2 岩心分析技术及其应用 2) 扫描电镜技术的应用 储层微粒观察 微粒的类型、大小、含量等；分析地层微粒运移损害等； 粘土矿物观测 粘土矿物的类型、产状和含量；分析地层粘土水化膨胀、分散运移等损害机理； 3.2 岩心分析技术及其应用 2) 扫描电镜技术的应用 储层孔喉观察 孔喉形状、大小、与连通关系；分析储层孔喉结构，为完井液设计提供依据等； 含铁矿物检测 利用扫描电镜的x-射线能谱仪，能对矿物进行半定量分析，确定铁等敏感性