岩心分析
第2章 岩心分析
第二章岩心分析回顾：◆油气层损害的定义◆研究油气层保护技术的方法◆发展历程等。
岩心分析是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都必须建立在岩心分析的基础之上。
所以，岩心分析是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第一节概述1、岩心分析的目的(1)全面认识油气层的岩石物理性质及岩石中敏感性矿物的类型、产状、含量及分布特点(2)确定油气层潜在损害类型、程度及原因(3)为各项作业中保护油气层工程方案设计提供依据和建议保护油气层技术的研究与实践表明，油气层地质研究是保护油气技术的基础工作，而岩心分析在油气地质研究中具有重要作用。
2、岩心分析的意义油气层地质研究的目的是，准确地认识油气层的初始状态及钻开油气层后油气层对环境变化的响应，即油气层潜在损害类型及程度。
其内容包括六个方面：(1)矿物性质，特别是敏感性矿物的类型、产状和含量(2)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(3)岩石表面性质，如比表面、润湿性等(4)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(5)油气层所处环境，考虑内部环境和外部环境两个方面(6)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其中，岩石物理性质、岩石结构与矿物的特性主要是通过岩心分析获得，从而体现了岩心分析在油气层地质研究中的核心作用。
下图说明了六项内容之间的相互联系，最终应指明潜在油气层损害和敏感性，并有针对性地提出施工建议值得注意的是，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整个油气层中某一块具有代表性的实验岩样，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岩心分析的六个方面：4、取样要求岩心分析的样品可以来自全尺寸成形的岩心，也可以是井壁取心或钻屑。
《岩心分析方法》课件
地球物理探测
利用物理方法探测地下岩 层的分布和性质，为岩心 采集提供指导。
岩心采集的设备
钻机
钻井取心的主要设备，用 于钻孔和取心作业。
岩心筒
用于存放和保护岩心的容 器，通常由金属材料制成 。
井下电视设备
包括摄像头、照明灯、图 像采集和处理系统等。
岩心采集的注意事项
地层适应性
根据地层特性和岩性选 择合适的取心方法和设
注意事项
避免使用具有腐蚀性的清洗剂，以 免损坏岩心或影响分析结果。
岩心的整理和保存
整理目的
注意事项
将清洗后的岩心进行整理，以便于观 察和测量岩心尺寸、形态等参数。
保持干燥、防尘、防潮等环境条件， 以免影响岩心的质量和分析结果。
保存方法
将整理好的岩心进行干燥，并选择适 当的保存方式，如密封保存、低温保 存等，以延长岩心的保存时间。
《岩心分析方法》PPT课件
目录
• 岩心分析概述 • 岩心采集 • 岩心处理 • 岩心分析技术 • 岩心分析的应用 • 岩心分析的未来发展
01
岩心分析概述
岩心分析的定义
岩心分析是指在钻井过程中，通过钻 取岩心来获取地下岩石的详细信息， 包括岩石的物理性质、化学成分、结 构特征、矿物组成等方面的分析。
岩心分析是地质学和地球物理学中非 常重要的基础研究方法之一，对于了 解地下地质构造、地层特征、油气藏 分布等具有重要意义。
岩心分析的目的和意义
了解地下岩石的物理性质和化学成分，为地质学和地球物理学研究提供基础数据。
通过岩心分析可以确定地层年代、沉积环境、成岩作用等，对于油气勘探和开发具 有重要意义。
优化样品处理流程
简化样品处理流程，提高处理速度，降低误差率 ，从而提高分析精度。
岩心分析
第二章岩心分析岩心分析是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都必须建立在岩心分析的基础之上。
所以，岩心分析是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。
第一节岩心分析概述一、岩心分析的目的意义1．岩心分析的目的岩心分析目的有三点：（1）全面认识油气层的岩石物理性质及岩石中敏感性矿物的类型、产状、含量及分布特点；（2）确定油气层潜在损害类型、程度及原因；（3）为各项作业中保护油气层工程方案设计提供依据和建议。
2．岩心分析的意义保护油气层技术的研究与实践表明，油气层地质研究是保护油气技术的基础工作，而岩心分析在油气地质研究中具有重要作用。
油气层地质研究的目的是，准确地认识油气层的初始状态及钻开油气层后油气层对环境变化的响应，即油气层潜在损害类型及程度。
其内容包括六个方面：（1）矿物性质，特别是敏感性矿物的类型、产状和含量；（2）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；（3）岩石表面性质，如比表面、润湿性等；（4）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;（5）油气层所处环境，考虑内部环境和外部环境两个方面；（6）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。
其中，矿物性质及渗流多孔介质的特性主要是通过岩心分析获得，从而体现了岩心分析在油气地质研究中的核心作用。
图2-1说明了六项内容之间的相互联系，最终应指明潜在油气层损害因素、预测敏感性，并有针对性地提出施工建议。
还应指出，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。
第二章_岩心分析
（5.0学时）
岩心分析是认识油气层地质特征的必要手段，是取 得油气层地质资料的一项基础工作。油气层敏感性评 价 、损害机理研究 、损害的综合诊断、保护油气层技 术方案的设计都必须建立在岩心分析的基础之上。
岩心分析（定义）：是指利用能揭示岩石本性的各种 仪器来观测和分析岩石一切特性的一类技术；
特点：
单元结构层内的阳离子(Al3+、Si4+）能被其它阳 离子（ Al3+ 、Mg2+、Ca2+、Na+等）部分置换。
高价离子被低价离子置换后造成的正电荷亏损， 则由吸附在晶体外表和晶层的可交换性阳离子 ( Mg2+、Ca2+、Na+等）来中和平衡。
特点： 层间可交换性的阳离子可自由地进出，为阳离 子交换提供了十分有利的条件。
用途：能提供孔隙内充填物的矿物类型、大小、产 状的直观资料，同时也是研究孔隙结构的重要手段。
特点：①耗样少、制样简单；②观测视场大、立 体感强；③放大倍数范围宽且连续可调；④ 直观、快速、有效；⑤可对污染前后的样品 进行对比观测。
样品制备方法：将岩样抽提清洗干净，加工出新鲜面 作为观察面，用导电胶固定在样品桩上，自然 晾干，最后在真空镀膜机上镀金 (或碳)，使样 品必须有良好的导电性能。样品直径一般不超 过 lcm。对污染试验的岩心样品，要尽量保证 原样形貌。
特点：
2.在某些情况下，如弱酸性水的淋滤作用，因K+ 离子对此很敏感，最终会导致晶层中的K+离子 脱出为其它阳离子（Na＋、Ca2+或H2O等）替代， 以至边缘破键的吸附水也随之进入晶层间，导 致晶层膨胀，晶面间距可达14×10-1nm以上。 这种脱Κ+伊利石称为蚀变伊利石或降解伊利石。
岩心分析报告技术(简版)
岩心分析技术及应用一、X射线衍射1．X射线衍射分析技术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。
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。
首先将岩样抽提干净，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。
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。
此外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．X射线衍射在保护油气层中的应用1）地层微粒分析地层微粒指粒径小于37μm（或44μm）即能通过美国400目（或325目）筛的细粒物质，它是砂岩中重要的损害因素，砂岩中与矿物有关的地层损害都与其有密切的联系。
地层微粒的分析为矿物微粒稳定剂的筛选、解堵措施的优化提供依据。
除粘土矿物外，常见的其它地层微粒有长石、石英、云母、菱铁矿、方解石、白云石、石膏等。
2）全岩分析对粒径大于5μm的非粘土矿物部分进行XRD分析，可以知道诸如云母、碳酸盐矿物、黄铁矿、长石的相对含量，对酸敏（HF，HCl）性研究和酸化设计有帮助。
长石含量高的砂岩，当酸液浓度和处理规模过大时，会削弱岩石结构的完整性，并且存在着酸化后的二次沉淀问题，可能导致土酸酸化失败。
3）粘土矿物类型鉴定和含量计算4）间层矿物鉴定和间层比计算油气层中常见的间层矿物大多数是由膨胀层与非膨胀层单元相间构成。
岩心分析方法
‹烘 干
3、岩心筛选及制备
与原标准推荐的恒温烘箱和恒温恒湿 烘干法，基本方法一致。
砂岩（粘土含量低）
常规烘箱 真空烘箱
116 90
砂岩（粘土含量高）
可控干湿度烘箱，
63
相对湿度40%。
碳酸盐岩
常规烘箱 真空烘箱
116 90
含石膏岩石
可控干湿度烘箱，
60
相对湿度40% 。
可控干湿度烘箱，
页岩或者其它高含粘土岩石 相对湿度40% 。
„蒸馏抽提法：
4、流体饱和度测定
10） 如果岩样中含有大量的石膏或蒙脱石，测得的含水饱和度就会过 高. 如果油藏中存在水化水，在蒸馏和烘干的过程中被除掉了，那 么渗 透率、孔隙度数据就会发生改变（在烘干样品时可以使用湿度 烘 箱）；
11) 如果不知道油的密度，那么在计算中会导致误差，因为在计算中假 定了一个油密度值；
g，e
低渗透岩石
a，b，c，d，e，f
煤
h
页岩
a，b，c
油页岩
a（*）
硅藻土
c，e
图例： a ——常压干馏法；b ——蒸馏抽提法（全直径岩样）；c ——
蒸馏抽提法（柱塞岩样）；d —— 保压岩心分析法；e —— 溶剂冲洗法 /Karl Fisher；f ——海绵取心法；g ——含石膏的岩心分析方法；h —— 煤样分析法； （*）——修改的方法。
12） 岩心颗粒损失； 13） 岩心油清洗得不彻底； 14） 烘干时的温度高于蒸馏时的温度，这样有可能会把结晶水除掉，从
而增大了油体积； 15） 岩石润湿性可能会改变； 16） 粘土的结构可能会改变，从而使渗透率的测定不准确； 17） 对分析的准确性没有检测。
采矿业中的矿产勘查钻探与岩心分析
采矿业中的矿产勘查钻探与岩心分析在采矿业的发展过程中,矿产勘查钻探与岩心分析是不可或缺的重要环节。
通过矿产勘查钻探与岩心分析,我们可以了解矿石分布、矿物成分、地质构造等信息,为矿石的开采提供科学依据。
本文将介绍矿产勘查钻探与岩心分析的具体意义，钻探技术和岩心分析方法。
矿产勘查钻探是指通过钻机、钻具等设备在地下深处进行钻探，获取地质信息的过程。
矿产勘查钻探主要包括地质钻探和地球物理勘探两个方面。
地质钻探是一种直接获取地质样本的方法，通过岩心的提取和分析，可以了解地层的成因、构造、矿产资源的储量等信息。
地球物理勘探是一种通过观测地球的物理现象，如地震波、电磁场等来推断地下地质结构的方法。
矿产勘查钻探广泛应用于石油、天然气、金属矿、非金属矿等领域。
钻探技术是实施矿产勘查钻探的重要工具和手段。
钻机、钻具等设备的不断改进和创新，使得钻探技术在矿产勘查中发挥了更为重要的作用。
目前，常用的钻探技术有旋转钻探、循环钻探和往复钻探等。
旋转钻探是通过钻机将钻具旋转下沉，使其在地下形成孔洞的过程。
循环钻探是通过泵送钻井液，将岩屑从孔洞中排出的过程。
往复钻探是通过钻机将钻具上下运动，达到钻孔的目的。
这些钻探技术可以根据不同地质条件选择使用，提高钻探的效率和质量。
岩心分析是从钻孔中提取的岩石样本进行物理、化学、地质学等多方面分析的方法。
岩心分析可以了解矿石的成分、结构、孔隙率、抗压强度等信息。
常用的岩心分析方法有岩心切片观察、物理性质测试、化学成分分析等。
岩心切片观察是将岩心样本切片后，在显微镜下观察其组成和结构。
物理性质测试包括磁性测试、密度测试、抗压强度测试等，通过这些测试可以了解岩石的物理性质和机械性能。
化学成分分析是通过测定岩心样本中不同元素的含量，了解岩石的化学特性。
矿产勘查钻探与岩心分析在采矿业中具有重要意义。
首先，它可以帮助确定矿石资源的分布和储量。
通过矿产勘查钻探和岩心分析，可以了解地下矿石的分布情况，判断矿石的储量和开采价值。
油田地质岩心分析及其物性测井技术研究
油田地质岩心分析及其物性测井技术研究随着全球能源需求的增长，石油资源的开采和利用成为各国经济发展的重要支撑。
而在油田勘探开发过程中，岩心分析和物性测井技术是必不可少的手段。
一、岩心分析岩心是从钻井现场取出的地下矿层中的岩石样品。
岩心能够提供关于矿床成因、沉积环境、岩石类型、矿物组成、岩石结构、孔隙类型和孔隙度等信息，是油气勘探和开发中最重要的数据来源之一。
岩芯采取的主要目的是进行岩石学研究、岩性判别、油气的储集性能分析、地球物理补偿、地层古环境分析以及岩心获取重量。
1.岩石学研究岩石学是研究岩石的组成、结构、性质、成因及分布规律的学科，其中最主要的任务是系统描述各种岩石类型的组成、结构和物理性质。
岩心样品是从地层中分离出来的岩石片，可以通过显微镜扫描、透射、偏光、反射等方法进行观察和分析。
通过岩心的岩石学特征，可以确定岩石的命名和分类，建立岩石学模型，认识岩石的成因及其在地球构造和动力学方面的作用。
2.岩性判别岩石性质的判别是进行岩心分析的主要目标之一，它能够确定岩石的物理、化学和结构性质。
岩性的判别通常使用各种分析技术，如X射线荧光光谱仪、扫描电镜、微量磁滞仪、扫描透射电镜等。
这些技术可以获得岩石的主要元素和次要元素组成，粒度大小、孔隙度、孔隙结构、矿物成分、生物化石含量、成岩温度、地应力状态等特征，为油气勘探和开发提供理论依据。
3.油气储集性能分析岩心的油气储存性能是进行油气勘探的关键参数之一。
为了评价储集层的质量，必须对储层进行分析、判别和地质用户模型的建立。
通过岩心分析，可以确定储层的物性参数，如孔隙度、渗透率、渗吸比、饱和度和比表面积等，建立地质用户模型，评估油田的资源潜力，优化油田生产技术和开发方案。
二、物性测井技术物性测井技术是指通过各种物理和化学方法测定钻井现场地层的岩石物性参数。
物性测井技术是实现油气勘探开发高效、高质量的关键技术之一。
其主要目的是测定储层岩石的物理和化学参数，如孔隙度、渗透率、比表面积、饱和度和孔隙结构等，从而评价储层的储存性能和生产能力，确定最佳的开发方案。
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原理：该技术是运用高速细电子束作 为荧光X射线的激发源进行显微 X射线光谱分析。
二、孔隙结构分析：
定义：孔隙结构分析主要基于前述的铸体薄片 和孔隙铸体分析，并结合岩心毛细血管 压力曲线的测定，从而确定孔隙类型、 孔隙类型、喉道大小及分布规律. 应用：研究地层微粒在岩石孔隙中的运移规律 研究外来固相堵塞油气层的机理 完井液的设计
岩心分析
• 岩心分析的意义： 完井工程中钻开生产层之前必须通过岩心 分析来全面了解产层岩石的基本情况，如 岩石的地质结构、化学组成、孔隙结构、 压力和流体性质，为了选择合理的钻井液 完井液体系和井底结构奠定基础。
• 岩心分析的定义：
岩心分析是指利用能揭示岩石本质的 各种仪器设备来观察和分析油气层一切特 性的技术总称。 · 岩心分析样品：可以是成形的圆柱体，井壁 取心或钻屑。
三、黏土矿物分析
定义：用矿物分析中的各种手段确定黏土的矿 物成分及其含量，进而确定黏土在砂岩 中的分布特点。 依据： 油气层中黏土矿物的组、含量、产状和 分布特征不仅直接影响储集层性质的好 坏和产能的大小，而且也是决定敏感性 特征的最主要的因素。
四、粒度分析 定义：粒度分析是指确定岩石中不同粗细 质点的含量 应用：广泛应用于研究沉积岩的成因和沉 积环境、储集层岩石分类和评价， 粒度参数还是疏松弱胶结储层砾石 充填完井设计的重要参数和评价储 层均质性好坏的重要依据
（2）薄片分析——（测量岩石中骨架颗粒、基质和胶结物的
组 成和分布，描述孔隙类型、性质及成 因） 理： 该技术将岩心磨制成薄片，然后置于光学显微镜 下，观测其内部结构。 注意事项：a. 薄片分析直观、试验费用低、故常安排在X射线 衍射和扫描电镜之前进行 b. 该方法只有选择有代表性的岩心，分析结果才有 实际价值 原
介绍一种最常用的 粒度分析测定方法——筛析法
筛析前，首先要对样品进行清洗、烘干和颗粒分解处理，然后将其 放入一组不同尺寸筛子的顶部筛子中，把这组筛子放置于声波振筛机 或机械振筛机上，经振动筛析后，称量每个筛子中的颗粒质量，从 而得出样品 的粒度分析数据
• 岩心分析常规的方法： 1.X射线衍射分析 1.岩矿分分析
2.孔隙结构分析 3.黏土矿物分析 4.粒度分析
一、岩矿分析
（1）X射线衍射分析——（鉴别储层内岩石矿物种类） · 原理：每种物质都有其固有的化学组成和结构，每种结 晶物质都具有其独特的晶体结构。因此，当X射线通过通 过某一晶体时，必然会显示出该晶体特有的衍射特征值 （反射面网间的距离和反射线的相对强度） 注意事项：a.该方法使用与岩样中粒径小于4μm的黏土 矿 和粒径大于4 μm的非黏土矿物 b.测量时不需要整块取心，只需少许有代表 性的岩屑样品。
（3）扫描电镜分析：——（能提供孔隙填充矿物类型、产
原
状和含量的直观资料，亦可研 究孔隙结构） 理： 利用细聚焦的电子束在岩样上逐点扫描，激发产生能 够反映样品特征的信息并调制成像。
注意事项：a.分析前应将岩样用抽提的方法洗净，然后加工出新 鲜断面作为观测面。 b.样品直径一般不超过1cm。
（4）电子探针分析：——（鉴定细微矿物。研究晶体结构