基于X射线衍射数据的细粒沉积岩岩石定名方法与应用

系统、科学的岩石分类方案是细粒沉积岩研究的基础。通过对沧东凹陷官×井孔二段细粒沉积岩岩石矿物组分的详细分析,提出了基于X射线衍射数据的细粒沉积岩岩石分类方案。该方案为三端元、四组分划分体系,以碳酸盐矿物、黏土矿物和长英质矿物为3个端元,将细粒沉积岩划分为细粒长英沉积岩类、碳酸盐岩类、黏土岩类、细粒混和沉积岩类等4大类、12种岩石类型,同时将特征矿物方沸石作为第四组分,依据其具体含量对岩石进行具体定名。以此方案为分类基础,可统一细粒沉积岩岩石分类体系,促进细粒相区非常规油气地质研究与勘探开发工作。     

天然粘土样品分析的伊利石/蒙皂石间层矿物的间层比计算方法

乙二醇(EG)处理定向样品的X射线衍射谱图上有无17?衍射峰,是区分伊利石/蒙皂石无序间层和伊利石/蒙皂石有序间层的重要标志.实验证明,对于纯样品,伊利石/蒙皂石无序间层矿物的17A衍射峰强度变化主要决定于间层比(S%)的大小;对于天然样品,尤其是含有分散伊利石的天然样品,伊利石/蒙皂石无序间层矿物的17?衍射峰强度除了受间层比的影响以外,还受样品中该间层矿物相对含量的影响,即受其它伴生矿物,尤其是分散伊利石相对含量的影响.本文根据具不同间层比的纯伊利石/蒙皂石无序间层矿物与分散伊利石以不同比例的混合样品的X射线衍射分析结果,提出一种适用于天然粘土样品分析的伊利石/蒙皂石无序间层矿物的间层比计算方法,同时还介绍天然粘土样品分析的伊利石/蒙皂石有序间层矿物的间层比计算方法.      

细粒沉积岩研究中几个值得关注的问题

细粒沉积岩中蕴含着丰富的油气资源,但其研究程度远低于粗碎屑岩,尤其在岩石分类、岩相划分 和脆性评价等方面的研究相对薄弱。 以 X 射线衍射数据为基础,以碳酸盐矿物、黏土矿物和长英质矿物 为三端元,将细粒沉积岩划分为 4 类 12 种岩石类型,再根据特殊矿物含量进行具体命名。 细粒沉积岩 岩相学侧重于研究不同岩相的物质组成、结构构造、储层物性、烃源岩特征及含油性等,以便优选优势岩 相,并寻找油气“甜点”。 脆性影响细粒沉积岩压裂改造的效果,目前常用岩石组分法和力学参数法对其 进行评价,二者在准确性、经济性及便捷性上各有优缺点,应尝试建立一种能够准确而合理地表征岩石 脆性的新方法。     

粘土矿物研究中的若干问题

在新认识水平的基础上,对粘土矿物X射线衍射定量分析、混层粘土矿物的混层比计算及蒙脱石向伊利石转化的模式进行了讨论。着重指出了:对粘土矿物X射线衍射峰积分强度的影响因素和如何提高X射线衍射定量分析的准确度,通过用Δ2θ和衍射峰位移估计混层比的方法,以及Mac Ewan微晶模式、基本粒子模式、分凝模式和两相固溶体模式来模拟蒙脱石向伊利石转化过程中的优缺点。     

川南及邻区龙马溪组黑色岩系矿物组分特征及评价

依据33条露头剖面和1口钻井岩心资料,结合显微镜、背散射、扫描电镜及X射线衍射等分析方法,对川南及邻区下志留统龙马溪组下段黑色岩系矿物组分与TOC的关系进行了研究。研究认为矿物组分对其TOC有一定的影响,硅质型页岩的TOC最高,其次为黏土质型页岩,碳酸盐质型页岩TOC最低。研究区硅质型页岩最为发育,石英和黏土矿物分别以生物和碎屑成因为主,而碳酸盐矿物主要为自生类型。在有机质分布特征的基础上,根据有利烃源岩矿物组分的基本评价标准,对页岩气有利分布区进行了预测。从绥江向NE方向至石柱为页岩气有利区,其中武隆―彭水地区(I1)、赤水―习水地区(I2)、隆昌―永川地区(I3)以及绥江―水富地区(I4)为页岩气最有利区;长宁―叙永地区(II)为页岩气次级有利区。     

准噶尔盆地陆西地区石炭—二叠系火山岩岩性岩相特征及其对储层的控制

在分析准噶尔盆地陆西地区石炭—二叠系火山岩区域构造背景、火山活动规律的基础上,通过岩心观察、薄片鉴定、全岩分析、X射线衍射分析,综合测井、地震与重磁资料,划分了岩石、岩相类型,在"优势岩相"思路的指导下,建立了岩相模式,总结了岩相平面展布规律,研究了岩性、岩相对火山岩储集层发育的控制作用及有利储层分布,对火山岩油气藏的进一步勘探有更重要的指导意义。     

随钻X射线衍射分析录井技术应用研究

随着油气勘探的不断深入,勘探对象向地质条件越来越复杂的区块转移,以及钻井工艺方面PDC钻头、细齿三牙轮钻头、泡沫钻井、空气钻井等新技术的应用,岩性识别更加困难,传统的依靠肉眼通过放大镜观察识别岩性的方法已不能适应目前随钻岩性识别、实时建立地质岩性剖面的要求。针对这一现状,在详述X射线衍射分析基本原理的基础上,对比分析了YST-1型X射线衍射分析仪的技术特点;分别阐述了定性与定量分析方法;探讨了X射线衍射分析结合X射线荧光元素分析实现全井段全岩分析的途径及其各自优势与劣势。实例与综合分析表明,X射线衍射分析不但可定性分析岩屑矿物组成,而且可准确确定矿物含量,将其与X射线荧光分析结合应用,即可实现全井全岩分析,也可更准确地确定岩屑中各种矿物含量。     

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段细粒混合沉积岩特征及控制因素

渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段（孔二段）深水细粒沉积岩中普遍发育陆源碎屑与碳酸盐矿物的混合沉积。细粒沉积岩中的混合沉积样式可划分为组分混合和组构混合两种类型,组分混合表现为不同矿物在层内的混合沉积;组构混合表现为单一矿物纹层或组分混合纹层在垂向上的相互叠置。通过岩心精细描述、薄片镜下鉴定和全岩X-射线衍射分析等手段,认为沧东凹陷孔二段细粒沉积岩中发育两种组分混合类型：粘土-碳酸盐型组分混合（CM1）、长英质-碳酸盐-粘土型组分混合（CM2）;以及4种组构混合类型：长英质/粘土-碳酸盐型组构混合（SM1）、长英质/粘土/碳酸盐型组构混合（SM2）、粘土/碳酸盐型组构混合（SM3）和粘土-碳酸盐/粘土-有机质型组构混合（SM4）等。混合沉积样式在垂向上主要呈两种组合形式,分别以云（灰）质细粒混合沉积岩和长英质细粒混合沉积岩为主导,自下而上均表现为块状、层状和纹层状的有序变化。气候变化形成云（灰）质细粒混合沉积岩为主导的垂向组合,而陆源碎屑供应强度变化则形成以长英质细粒混合沉积岩为主导的垂向组合。     

基于元素含量的页岩矿物成分及脆性评价方法

以四川某地区页岩气井的页岩段为例,充分利用X射线荧光测量的元素含量及X射线衍射测量的矿物含量,建立了由元素向矿物转化的数学计算方法,可以计算岩石中的7种矿物,包括黏土矿物(高岭石、绿泥石、蒙皂石、伊利石)及石英、长石、方解石常见矿物,矿物含量计算值与实测值对比一致性较好。此外,利用元素的含量,划分了岩石中3种组分泥质、砂质及灰质,并以此利用砂质/(泥质+砂质+灰质)评价了页岩脆性,对于指导页岩的储层改造具有重要的参考价值。     

细粒沉积岩性识别新方法与储集层甜点分析——以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段为例

在渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组二段500 m系统取心、上千块次薄片鉴定、X射线衍射分析基础上,提出了用声波时差、密度等常规测井资料定量计算细粒沉积矿物含量的简易方法,建立岩性快速识别"绿模式"。通过测井曲线标准化并与X射线衍射分析实测矿物含量定量关系拟合,计算无取心段/井矿物含量,从而进行岩性识别。应用该方法在沧东凹陷孔二段细粒沉积区识别出多个白云岩甜点段和1个砂岩甜点段,实钻均获较高产油流,研究表明,白云岩平面上局部富集、呈带状展布。该方法适用于前三角洲—湖盆中心细粒沉积岩发育区,尤其适用于半深湖—深湖相砂质含量少、以泥-灰云质为主的细粒沉积岩的岩性识别。     

陆相页岩非晶态二氧化硅半定量分析新方法——以鄂尔多斯盆地延长组样品为例

通过扫描电镜观察和全岩矿物X-射线衍射实验图谱分析发现,鄂尔多斯盆地延长组页岩中含有一定量的非晶态二氧化硅。现有的3种计算非晶态二氧化硅含量的方法都有一定的缺陷：化学溶蚀方法分析周期长、且对其他矿物有一定程度的溶解,影响了定量分析的精度;X-射线衍射定量分析法需要计算非晶态二氧化硅衍射图谱上圆丘散射曲线的积分强度,人为误差较高;增量法需要配制标样,但有些种类纯矿物难以获得,标样难以配制,而且误差较高。在总结前人研究的基础上,提出了全岩矿物X-射线衍射与微区矿物定量分析相结合的方法来计算多相体系中非晶态二氧化硅含量这一问题。该方法避开了前人所提出方法的缺点,分别计算得到了结晶态石英含量与二氧化硅含量,从而间接计算出非晶态二氧化硅含量,利用该方法求得鄂尔多斯盆地延长组2个样品非晶态二氧化硅含量分别为3.4%和14.02%。     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界盒8段物源分析

随着鄂尔多斯盆地西南部上古生界二叠系碎屑岩油气藏的不断发现,其物源引起了人们特别的关注和重视。应用数理统计方法,对鄂尔多斯盆地西南部二叠系下石盒子组盒8段的碎屑组分及S岩屑分布特征、重矿物组合、古水流方向进行分析,并与源岩进行对比,分析探讨了该地区二叠系下石盒子组盒8段的物源问题。分析结果表明:研究区存在三个物源区,即盆地北部物源来自阴山古陆西段太古界的沉积变质岩和中基性火山岩,盆地西南部物源来自中北祁连和西秦岭物源区的高级变质岩及部分岩浆岩和少量的沉积岩,盆地南部物源来自北秦岭物源区的高级变质岩及部分岩浆岩和少量的沉积岩,并指出三大物源的交汇区大致在环县-华池一带。这些分析和结论不但澄清了鄂尔多斯盆西南部二叠系下石盒子组盒8段物源研究中长期不清的问题,而且对研究盆地其他地区的下石盒子组物源变化规律提供了一定的参考。     

四川盆地二叠系永探1井火山岩气井完井测试井壁稳定性实验

四川盆地二叠系永探 1 井火山岩气井,在完井试油过程中地层垮塌,返出大量火山岩碎屑,堵塞井筒及地面流程,严重影响了完井测试。为进一步优选后续完井方式,高效开发此类气藏,在分析储层岩石矿物组分、微观孔隙结构、岩石力学参数的基础上,基于 Von-Mises 剪切破坏理论,进行了完井试油及生产过程中井壁稳定性的研究。研究结果表明 ：(1)工区火山岩下部储层黏土矿物含量高,裂缝、微裂缝发育,经工作液作用后,易发生黏土矿物膨胀、颗粒分散、运移,引起井壁失稳 ;(2)不同工作液影响了岩石力学参数,进而影响到井壁稳定性,经改性聚磺试油工作液作用后的储层,直井井壁上岩石最大剪切应力均方根存在大于井壁岩石剪切强度均方根的井壁不稳定点 ;(3)火山岩下部储层火山岩碎屑产出的临界日产量为 1.13×10~4 m~3;(4)模拟气井日产量介于1.42× 10~4～ 28.35×10~4 m~3时,折算年碎屑产出量介于 270.3 ～ 2 183.2 kg,折算井筒沉砂高度介于 12.7 ～ 102.5 m,易对生产造成影响。结论认为,实验室结果为此类火山岩气藏的高效开发奠定了基础,火山岩气井完井试油及生产过...     

渝西地区龙马溪组深层页岩矿物特征及其储层地质意义

四川盆地的页岩气资源勘探开发迅速向深层页岩拓展,明确深层页岩储层工程性质的影响因素对精准选层、施工、降低开发成本意义重大.该文采用显微薄片观察、X射线衍射(XRD)等手段对Z-2井龙马溪组深层页岩储层矿物组分展开定性-定量研究,结果表明,龙马溪组矿物组分类型整体较为稳定,不同层段的矿物含量和矿物赋存状态均存在显著的非均...     

砂岩黏土矿物相对含量分析中存在的问题

中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5163—1995《沉积岩黏土矿物的相对含量 X射线衍射分析方法》存在着一个明显的缺陷：当砂岩分离黏土时,粉碎样品、浸泡至小于2 μm粒径的那些以伊利石、伊蒙混层、绿泥石和绿蒙混层组成的塑性岩屑,不可避免地会被分散进入黏土组分中。塑性岩屑中的黏土矿物成分便和砂岩填隙物中的黏土矿物混在一起,直接影响储集层填隙物黏土矿物的组成分析,使储集层填隙物中的各类黏土矿物相对含量失真。为此,提出一种求准碎屑岩填隙物中黏土矿物相对含量的新方法,此方法避免了无法将储集层中塑性岩屑分离出来,造成填隙物中黏土矿物相对含量失真的现象。     

油气储层钾氩定年中的自生粘土矿物提纯技术及意义

该实验尝试了一种从沉积岩中分离提纯自生粘土矿物的方法:反复冷冻-解冻法。其改进之处在于利用渗透于岩石样品中的水,在冷冻的情况下体积膨胀,而使岩石颗粒自然散开。实验的大部分岩样用改进的岩样碎样法分离出的粘土矿物,经扫描电镜及X-射线衍射分析鉴定证实,在<1μm粒级时,粘土组分中不含有碎屑的钾长石,而常规法无法达到这一点。另外,随着分离粒级的减小,粘土组分中碎屑伊利石的含量逐渐减少,在<0.2μm时,大部分组分中碎屑伊利石的含量<5%,有的已不含碎屑伊利石。      

高岭石类粘土矿物的红外吸收光谱分析

作者根据高岭石类粘土矿物的红外光谱特征吸收和高频区OH基吸收强度的差异,对高岭石类粘上矿物进行了定性、定量分析。与X射线衍射法相比,红外吸收光谱法不但分析快速准确,而且可以消除绿泥石的干扰,同时特别适合于低含量样品的分析。      

天然粘土样品分析的伊利石/蒙皂石间层矿物的间层比计算方法

乙二醇(EG)处理定向样品的X射线衍射谱图上有无17A衍射峰,是区分伊利石/蒙皂石无序间层和伊利石/蒙皂石有序间层的重要标志。 实验证明,对于纯样品,伊利石/蒙皂石无序间层矿物的17A衍射峰强度变化主要决定于间层比(S％)的大小;对于天然样品,尤其是含有分散伊利石的天然样品,伊利石/蒙皂石无序间层矿物的17A衍射峰强度除了受间层比的影响以外,还受样品中该间层矿物相对含量的影响,即受其它伴生矿物,尤其是分散伊利石相对含量的影响。本文根据具不同间层比的纯伊利石/蒙皂石无序间层矿物与分散伊利石以不同比例的混合样品的X射线衍射分析结果,提出一种适用于天然粘土样品分析的伊利石/蒙皂石无序间层矿物的间层比计算方法,同时还介绍天然粘土样品分析的伊利石/蒙皂石有序间层矿物的间层比计算方法。     

S Zorb吸附剂的组成分析

用X射线衍射分析,对S Zorb装置中不同时期、不同状态的吸附剂进行定性和主要组分的定量分析,可为查找生产装置波动原因及调整运行工艺参数提供依据。     

致密地层岩石脆性指数的测井优化建模

脆性评价是页岩油气、致密油气等非常规油气藏的大型压裂、开发等储层改造工程中的关键工作。根据岩石力学、动态弹性参数和岩石物理、X-射线衍射、地球化学等资料,分析了国内外几种常用脆性指数之间的相互关系,研究了弹性参数法脆性指数与岩石矿物组分及含量的关系,明确了矿物及组分对脆性的影响并应用多元回归法建立了基于权重矿物组分的脆性指数模型。构建新的岩石物理体积模型,应用最优化测井方法得到岩石的矿物和孔隙含量,实现了基于常规测井资料的脆性指数精确计算。研究表明:岩石脆性指数与矿物组分及含量有关,不同区块、不同地层的矿物具有不同的脆性特征;该工区方解石是使岩石脆性增强和裂缝产生的主要矿物,有机碳、黏土、石英和斜长石是降低脆性的重要矿物;基于常规测井资料的优化计算所得岩石组分及含量与实验数据一致性高;将处理结果与矿物组分模型相结合得到的脆性指数与弹性参数法脆性指数基本一致,为无横波资料井的岩石脆性评价奠定了基础。