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XRD在钻井地质中的应用

深圳莱雷

2013/04/17

元素分析综合讨论

Terra 是一款XRD 和XRF 的集成分析仪，专为美国宇航局开发，用来对火星矿石的探测分析。Terra 使用获得专利的样品振动技术，能够快速且容易地获得XRD 衍射数据。待测样品只需15mg，无测角仪及其相关的机械移动部件，有效地提高了检测数据的准确性。使用高效的CCD 探测器，能同时捕捉位置和能量信息，进行XRD 和XRF 的同步分析。其工作原理如下：

样品制备：

样品制备只需经过简单的三步：碾碎、滤筛、装填。

用榔头粉碎样品

使用120-140 目滤筛过滤

获得d<150um 的样品将样品装填到专利样品室

XRD在钻井地质中的应用

1. 泥浆液黏土的识别和选配黏土是硅酸盐矿物在地球表面风化后形成的，如高岭土、蒙脱石、伊利石、蛭石等。泥浆性能应尽可能不损害油气层的渗透性和不降低油气产量，并有利于获得良好的砂样、岩心资料。如遇到岩盐层和石膏层时，要求泥浆具有抗盐和抗钙能力，这就需要不同成分和含量的黏土，而便携式XRD 则能现场提供快速准确的黏土矿物识别和定量分析，为泥浆的正确配置提供快速的参考。

2. 岩心录井岩石的描述

岩心录井数据资料的收集，包括以下几方面：

1）岩石岩性：岩石颜色、岩石名称、矿物成分等。

2）岩石结构：岩石颗粒的大小、形态、组合特征、结晶程度胶结类型等。

3）缝缝描述：次生矿物成分、含量、结晶程度、填充程度。

4）缝洞描述：填充次生矿物的类别等。

3. 岩屑录井岩石的描述

岩屑录井数据资料的收集，包括以下几方面：

1）岩石岩性：岩石颜色、岩石名称、矿物成分等。

2）岩石结构：岩石颗粒的大小、形态、组合特征、结晶程度胶结类型等。

3）缝缝描述：次生矿物成分、含量、结晶程度、填充程度。

4）缝洞描述：填充物矿物类别。

5）碳酸盐岩含量：如石灰石、白云石含量等。

4. 影响泥浆性能的地质因素的判断

1）砂侵：黏土中原来含有的砂子及钻进时岩屑中砂子的侵入，从而导致泥浆的

相对密度、黏度及剪切力、携砂能力等而变化。因而，对泥浆主要原料黏土的岩

石类别及转遇岩层的地质判断很重要，从而采取合理的措施。

2）黏土侵：当钻遇黏土层和页岩层时，地层造浆会引起泥浆相对密度和黏度增

高，因而必须采取相应措施。

3）盐侵：当钻遇可溶性盐类，如盐岩（NaCl）、石膏（CaSO4）时，钻井液的

含盐量发生变化，影响黏土颗粒的水化层度和分散度，从而使黏土颗粒凝结，黏

度降低，滤失量显著增加。发生盐侵，当钻遇石膏层时，还会发生钙侵，是钻井

液的黏度、剪切力PH 值等显著增加。盐侵严重者会引起井下事故或井喷，实践

中通常通过Cl 离子浓度的检测来判断。

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