油气层保护第二章课件

第二章 岩心分析油气层地质研究的主要内容：第一节 岩心分析概述1 1、矿物性质、矿物性质：敏感性矿物的类型、产状和含量：敏感性矿物的类型、产状和含量；2 2、孔隙介质的特性、孔隙介质的特性：孔隙度、渗透率、裂隙发育程度、孔隙及孔：孔隙度、渗透率、裂隙发育程度、孔隙及孔喉大小、形状、分布和连通性喉大小、形状、分布和连通性 ；3 3、岩石表面性质、岩石表面性质：比表面、润湿性；：比表面、润湿性；4 4、孔隙流体性质：、孔隙流体性质：油气水组成，高压物性，析蜡点，凝固点，原油酸值；5 5、岩石所处环境、岩石所处环境：岩石所处的内外环境；：岩石所处的内外环境；6 6、岩石对环境变化的敏感性、岩石对环境变化的敏感性：矿物、孔隙特性、孔隙：矿物、孔隙特性、孔隙流体对环境变化的敏感性流体对环境变化的敏感性内部环境：内部环境：压力压力温度温度原地应力原地应力天然驱动能量天然驱动能量岩心岩心岩石物理性质岩石物理性质岩石结构与矿物岩石结构与矿物地层流体地层流体、k k测定测定铸体薄片铸体薄片扫描电镜扫描电镜压汞技术压汞技术图像分析图像分析接触角法接触角法铸体薄片铸体薄片X X射线衍射射线衍射扫描电镜扫描电镜电子探针电子探针红外光谱红外光谱化学分析化学分析光谱分析光谱分析色谱分析色谱分析高压物性高压物性孔隙度孔隙度渗透率渗透率孔隙结构孔隙结构岩石表面性质岩石表面性质岩石的稳岩石的稳定性与强度定性与强度地层微粒和矿物地层微粒和矿物的稳定性的稳定性结垢趋势及结垢趋势及类型类型外部环境：外部环境：流速流速工作液性质工作液性质外来固相侵入外来固相侵入压差压差潜在油气层损害类型和敏感性潜在油气层损害类型和敏感性保护油气层技术措施建议保护油气层技术措施建议油气层保护技术中地质研究的内容及岩心分析的作用油气层保护技术中地质研究的内容及岩心分析的作用川西新场气田，侏罗系沙溪庙组川西新场气田，侏罗系沙溪庙组鄂尔多斯盆地北部气田，二叠系鄂尔多斯盆地北部气田，二叠系哈萨克斯坦扎那若尔油田，石炭系哈萨克斯坦扎那若尔油田，石炭系岩心分析的目的和意义第一节 岩心分析概述l l意义：保护油气层技术的基础和重要组成部分意义：保护油气层技术的基础和重要组成部分意义：保护油气层技术的基础和重要组成部分意义：保护油气层技术的基础和重要组成部分。l l目地：全面认识岩石的物理性质和敏感性矿物的类型、目地：全面认识岩石的物理性质和敏感性矿物的类型、目地：全面认识岩石的物理性质和敏感性矿物的类型、目地：全面认识岩石的物理性质和敏感性矿物的类型、产状、含量及分布特点；确定油气层潜在的损害类型、产状、含量及分布特点；确定油气层潜在的损害类型、产状、含量及分布特点；确定油气层潜在的损害类型、产状、含量及分布特点；确定油气层潜在的损害类型、程度及原因；为保护方案设计提供依据和建议。程度及原因；为保护方案设计提供依据和建议。程度及原因；为保护方案设计提供依据和建议。程度及原因；为保护方案设计提供依据和建议。岩心分析方法和内容第一节 岩心分析概述l方法：方法：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。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。l内容：内容：1 1）岩石物理性质）岩石物理性质骨架颗粒骨架颗粒孔隙孔隙a a a a、常、常、常、常规物性规物性规物性规物性:孔隙度、渗透率、比表面积、润湿性；孔隙度、渗透率、比表面积、润湿性；孔隙度、渗透率、比表面积、润湿性；孔隙度、渗透率、比表面积、润湿性；b b b b、孔喉结构、孔喉结构、孔喉结构、孔喉结构:类型、大小、形状、连通性、分布；类型、大小、形状、连通性、分布；类型、大小、形状、连通性、分布；类型、大小、形状、连通性、分布；孔喉孔喉孔隙孔隙孔喉孔喉骨架颗粒骨架颗粒充填物充填物2 2）岩石结构与矿物）岩石结构与矿物l l骨架颗粒骨架颗粒骨架颗粒骨架颗粒:粒度大小、分布、成分、含量；粒度大小、分布、成分、含量；粒度大小、分布、成分、含量；粒度大小、分布、成分、含量；l l填充物填充物填充物填充物-(-(-(-(粘土矿物和非粘土矿物粘土矿物和非粘土矿物粘土矿物和非粘土矿物粘土矿物和非粘土矿物)：类型、产状、成分、含量类型、产状、成分、含量类型、产状、成分、含量类型、产状、成分、含量 第一节 岩心分析概述内内 容容方方 法法岩岩石石物物理理性性质质常常规规物物性性孔隙度孔隙度常规条件常规条件总孔隙度、连同孔隙度总孔隙度、连同孔隙度气测法、煤油饱和法孔隙度仪气测法、煤油饱和法孔隙度仪模拟围压模拟围压总孔隙度总孔隙度CMS-300CMS-300全自动岩心分析仪全自动岩心分析仪渗透率渗透率空气渗透率、煤油渗透率、地层水渗空气渗透率、煤油渗透率、地层水渗透率；水平渗透率、垂直渗透率、径透率；水平渗透率、垂直渗透率、径向渗透率、全直径岩心渗透率；模拟向渗透率、全直径岩心渗透率；模拟围压渗透率围压渗透率渗透率仪渗透率仪CMS-300CMS-300全自动岩心分析仪全自动岩心分析仪比表面比表面压汞或等温吸附法压汞或等温吸附法相渗透率相渗透率气气水、油水、油气、气气、气油油水水稳态法、不稳态法稳态法、不稳态法润湿性润湿性油湿、水湿、中间润湿油湿、水湿、中间润湿接触角测量、阿莫特接触角测量、阿莫特(自吸人自吸人)法、离法、离心机法毛管压力曲线测定心机法毛管压力曲线测定孔隙孔隙结构结构孔隙孔隙-喉道喉道类型、大小、形态、连通性、分布类型、大小、形态、连通性、分布铸体薄片、图像分析、铸体薄片、图像分析、SEMSEM，X X射线、射线、CTCT扫描、扫描、NMRNMR孔喉孔喉大小、分布大小、分布压汞法、离心机法毛管压力曲线测定压汞法、离心机法毛管压力曲线测定岩岩石石结结构构与与矿矿物物骨架骨架结构结构石英、长石石英、长石岩屑、云母岩屑、云母粒度大小、分布粒度大小、分布筛析法、薄片粒度图像分析筛析法、薄片粒度图像分析接触关系、成分、含量、成岩变化接触关系、成分、含量、成岩变化铸体薄片、阴极发光、铸体薄片、阴极发光、(XRD(XRD全岩分全岩分析、红外光谱析、红外光谱填填隙隙物物粘土矿物粘土矿物产状产状铸体薄片、铸体薄片、SEMSEM类型、成分、含量类型、成分、含量铸体薄片、铸体薄片、XRDXRD、红外光谱、沉降分、红外光谱、沉降分离法、电子探针或能谱离法、电子探针或能谱非粘土矿物非粘土矿物产状产状岩石薄片、岩石薄片、SEMSEM类型、成分、含量类型、成分、含量薄片染色、薄片染色、XRDXRD全岩分析、红外光谱、全岩分析、红外光谱、碳酸盐含量测定碳酸盐含量测定岩心分析揭示的内容和所用的方法岩心分析揭示的内容和所用的方法井底取出岩心井底取出岩心井底取出岩心井底取出岩心实验岩心实验岩心实验岩心实验岩心SliceSliceSEMSEMK K、F FF F、Capillary pressureCapillary pressureRXDRXD取样要求第一节 岩心分析概述第一节 岩心分析概述铸体薄片样品铸体薄片样品铸体薄片样品铸体薄片样品应应应应能包括油气层剖面能包括油气层剖面能包括油气层剖面能包括油气层剖面上所有岩石性质的上所有岩石性质的上所有岩石性质的上所有岩石性质的极端情况，如粒度、极端情况，如粒度、极端情况，如粒度、极端情况，如粒度、颜色、胶结程度、颜色、胶结程度、颜色、胶结程度、颜色、胶结程度、结核、裂缝、针孔、结核、裂缝、针孔、结核、裂缝、针孔、结核、裂缝、针孔、含油级别等，样品含油级别等，样品含油级别等，样品含油级别等，样品间距间距间距间距1 1 1 15 5 5 5块块块块/m/m/m/m，必，必，必，必要时加密要时加密要时加密要时加密X X X X射线衍射和射线衍射和射线衍射和射线衍射和扫描电镜扫描电镜扫描电镜扫描电镜分析样品分析样品分析样品分析样品密度大约为铸体薄密度大约为铸体薄密度大约为铸体薄密度大约为铸体薄片的片的片的片的1/31/31/31/31/21/21/21/2，对，对，对，对油气层要加密，水油气层要加密，水油气层要加密，水油气层要加密，水层及夹层进行控制层及夹层进行控制层及夹层进行控制层及夹层进行控制性分析性分析性分析性分析压汞分析压汞分析压汞分析压汞分析的岩的岩的岩的岩样，对于一个油组样，对于一个油组样，对于一个油组样，对于一个油组（或厚油层），每（或厚油层），每（或厚油层），每（或厚油层），每个渗透率级别至少个渗透率级别至少个渗透率级别至少个渗透率级别至少有有有有3 3 3 35 5 5 5条毛管压力条毛管压力条毛管压力条毛管压力曲线，最后可根据曲线，最后可根据曲线，最后可根据曲线，最后可根据物性分布求取该油物性分布求取该油物性分布求取该油物性分布求取该油组的平均毛管压力组的平均毛管压力组的平均毛管压力组的平均毛管压力曲线曲线曲线曲线取样要求X射线衍射 X-Ray Diffraction(XRD)第二节 岩心分析技术及应用 XRDXRD分析借助于分析借助于X X射线衍射仪来实现，它主要由射线衍射仪来实现，它主要由光源、测角仪光源、测角仪 、X X射线检测和记录仪射线检测和记录仪构成构成 。第二节 岩心分析技术及应用 确定确定确定确定各类粘土矿物各类粘土矿物各类粘土矿物各类粘土矿物，包括混层粘土矿物。，包括混层粘土矿物。，包括混层粘土矿物。，包括混层粘土矿物。确定确定确定确定混层粘土矿物的比例混层粘土矿物的比例混层粘土矿物的比例混层粘土矿物的比例。比如伊蒙粘土矿物中蒙脱石的比例。比如伊蒙粘土矿物中蒙脱石的比例。比如伊蒙粘土矿物中蒙脱石的比例。比如伊蒙粘土矿物中蒙脱石的比例。确定确定确定确定粘土矿物的结构类型粘土矿物的结构类型粘土矿物的结构类型粘土矿物的结构类型。比如蒙脱石是钠蒙脱石还是钙蒙脱石。比如蒙脱石是钠蒙脱石还是钙蒙脱石。比如蒙脱石是钠蒙脱石还是钙蒙脱石。比如蒙脱石是钠蒙脱石还是钙蒙脱石。鉴定鉴定鉴定鉴定非晶质粘土矿物非晶质粘土矿物非晶质粘土矿物非晶质粘土矿物，比如水铝石英、硅铁石等。，比如水铝石英、硅铁石等。，比如水铝石英、硅铁石等。，比如水铝石英、硅铁石等。注意：注意：注意：注意：X X X X射线衍射技术测出的物相是固态物质，不是元素，而射线衍射技术测出的物相是固态物质，不是元素，而射线衍射技术测出的物相是固态物质，不是元素，而射线衍射技术测出的物相是固态物质，不是元素，而采用化学分析或者光谱分析技术，得到的矿物元素。采用化学分析或者光谱分析技术，得到的矿物元素。采用化学分析或者光谱分析技术，得到的矿物元素。采用化学分析或者光谱分析技术，得到的矿物元素。X射线衍射技术用途第二节 岩心分析技术及应用 当当X 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，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，它们的它们的衍射特征可以用各个反射面网的面网间距衍射特征可以用各个反射面网的面网间距(d(d值值)和反射的相对和反射的相对强度强度(I/I(I/I0 0)来表征。来表征。其中面网间距其中面网间距d d值与值与晶胞的形状和大小晶胞的形状和大小有关，有关，相对强度相对强度(I/I(I/Io o)则与晶体则与晶体质点的种类及其在晶胞中的位置质点的种类及其在晶胞中的位置有关。有关。任何一种结晶物质的衍射数据任何一种结晶物质的衍射数据d d值和相对强度值和相对强度(I/l(I/lo o)值都是其值都是其晶体结构的必然反映，它在衍射图谱上表现出不同的衍射角和不同晶体结构的必然反映，它在衍射图谱上表现出不同的衍射角和不同的衍射峰高的衍射峰高(强度强度)。因而可以根据它们来。因而可以根据它们来鉴别各类结晶物质包括岩鉴别各类结晶物质包括岩石中各种矿物组成。石中各种矿物组成。lXRDXRD的分析原理的分析原理55 10 15 20 25 30衍射角（衍射角（0）矿矿物物组组分分（%）70 50 30 10IFCQChQI-伊利石伊利石 Q-石英石英Ch-绿泥石绿泥石 C-方解方解石石F-长石长石第二节 岩心分析技术及应用岩石粉晶衍射图谱岩石粉晶衍射图谱lXRDXRD的分析方法的分析方法第二节 岩心分析技术及应用 粘土矿物分离方法粘土矿物分离方法：先将岩石抽提干净，然后碎样，用蒸馏水浸泡，：先将岩石抽提干净，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，提取粒径小于于2um2um（泥、页岩）或小于（泥、页岩）或小于5um5um（砂岩）的部分，沉降分离、烘干；（砂岩）的部分，沉降分离、烘干；XRD XRD分析使用的定向片分析使用的定向片：包括自然干燥的定向片、经乙二醇饱和的定向：包括自然干燥的定向片、经乙二醇饱和的定向片（再加热至片（再加热至550550），或盐酸处理之后的自然干燥定向片。粒径大于），或盐酸处理之后的自然干燥定向片。粒径大于2um2um或或5um5um的部分研磨至粒径小于的部分研磨至粒径小于40um40um的粉末，用压片法制片。的粉末，用压片法制片。l定性分析定性分析-确定矿物组分确定矿物组分 根据面网间距根据面网间距根据面网间距根据面网间距d d d d和相对反射强度和相对反射强度和相对反射强度和相对反射强度(I/I(I/I(I/I(I/Io o o o)来确定矿物成分来确定矿物成分来确定矿物成分来确定矿物成分l 定量分析定量分析 -确定矿物含量确定矿物含量含量含量 根据矿物成分含量与衍射峰值强度成正比的关系来确定矿物含量根据矿物成分含量与衍射峰值强度成正比的关系来确定矿物含量第二节 岩心分析技术及应用玉门油田青西地区下沟组地层的粘土矿物分布第二节 岩心分析技术及应用lX X射线衍射在保护油气层中的应用射线衍射在保护油气层中的应用a.a.地层微粒分析地层微粒分析 地层微粒指粒径小于地层微粒指粒径小于3737m(m(或或4444m)m)即能通过即能通过400400目目(或或325325目目)筛的细粒物质，它是砂岩中重要的损害因素筛的细粒物质，它是砂岩中重要的损害因素，砂岩中，砂岩中与矿物有关的地层损害都与其有密切的联系。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。化提供依据。除粘土矿物外，常见的其它地层微粒有长石、石除粘土矿物外，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。英、云母、菱铁矿、方解石、白云石、石膏等。第二节 岩心分析技术及应用b.b.全岩分析全岩分析 对粒径大于对粒径大于5 5m m的非粘土矿物部分进行的非粘土矿物部分进行XRDXRD分析，可以知道诸分析，可以知道诸如云母、碳酸盐矿物、黄铁矿、长石的相对含量，对酸敏如云母、碳酸盐矿物、黄铁矿、长石的相对含量，对酸敏(HF,(HF,HCI)HCI)性研究和酸化设计有帮助。长石含量高的砂岩，当酸液浓度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。后的二次沉淀问题，可能导致土酸酸化失败。第二节 岩心分析技术及应用c.c.粘土矿物类型鉴定和含量计算粘土矿物类型鉴定和含量计算 利用粘土矿物特征峰的利用粘土矿物特征峰的d d001001值鉴定粘土矿物类型。值鉴定粘土矿物类型。根据出现的根据出现的矿物对应衍射峰的强度（峰面各或峰高度），依据行业标准矿物对应衍射峰的强度（峰面各或峰高度），依据行业标准SYS5163-87SYS5163-87“用用X X射线衍射仪测定沉积岩粘土矿物的定量分析射线衍射仪测定沉积岩粘土矿物的定量分析方法方法”求出粘土矿物相对含量求出粘土矿物相对含量。第二节 岩心分析技术及应用d.d.间层矿物鉴定和间层比计算间层矿物鉴定和间层比计算 间层比指膨胀性单元层在间层矿物中所占比例间层比指膨胀性单元层在间层矿物中所占比例，通常以蒙皂石层的，通常以蒙皂石层的百分含量表示。由衍射峰的特征，依据行业标准百分含量表示。由衍射峰的特征，依据行业标准 SY/T5983-94SY/T5983-94“伊伊利石利石/蒙皂石间层矿物蒙皂石间层矿物 X X射线射鉴定方法射线射鉴定方法”求出间层矿物间层比及求出间层矿物间层比及间层类型间层类型 (绿泥石绿泥石/蒙皂石间层矿物间层比的标准化计算方法待定蒙皂石间层矿物间层比的标准化计算方法待定)第二节 岩心分析技术及应用 XRDXRD的分析技术鉴定矿物能力在储层损害研究中应用广泛。的分析技术鉴定矿物能力在储层损害研究中应用广泛。油气井见水后，可能有无机盐类沉积在射孔孔眼和油管中，油气井见水后，可能有无机盐类沉积在射孔孔眼和油管中，利用利用XRDXRD的分析技术的分析技术可以识别矿物类型可以识别矿物类型，为预防解除结垢堵，为预防解除结垢堵塞提供依据。塞提供依据。第二节 岩心分析技术及应用e.e.无机垢分析无机垢分析l l局限性：局限性：局限性：局限性：l l不易鉴定微量组分矿物；不易鉴定微量组分矿物；不易鉴定微量组分矿物；不易鉴定微量组分矿物；l l不能给出矿物的产状和分布；不能给出矿物的产状和分布；不能给出矿物的产状和分布；不能给出矿物的产状和分布；l l不能给出孔隙和孔喉的结构和分布；不能给出孔隙和孔喉的结构和分布；不能给出孔隙和孔喉的结构和分布；不能给出孔隙和孔喉的结构和分布；第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用薄片技术（薄片技术（Slice Technique of Rock）概念概念：从岩石或岩心样品上按照需要的方位切成薄板，先磨平一边并：从岩石或岩心样品上按照需要的方位切成薄板，先磨平一边并抛光，用树胶把这一面粘贴在玻璃上，再磨另一面，直至厚度为抛光，用树胶把这一面粘贴在玻璃上，再磨另一面，直至厚度为0.03mm为止，再抛光后用盖片盖上。这种为止，再抛光后用盖片盖上。这种把岩石切磨成把岩石切磨成0.03mm厚并厚并能透过可见光进行岩石学分析的技术通称为薄片技术。能透过可见光进行岩石学分析的技术通称为薄片技术。标准标准：厚度约：厚度约0.03mm、面积不小于、面积不小于15mm15mm。来源来源：通过取芯。建议不用钻屑（：通过取芯。建议不用钻屑（由于岩石总是趋于沿弱连接处破裂，由于岩石总是趋于沿弱连接处破裂，胶结致密岩块能够保持较大尺寸，对孔隙发育及胶结状况认识错误胶结致密岩块能够保持较大尺寸，对孔隙发育及胶结状况认识错误）薄片技术（薄片技术（Slice Technique of RockSlice Technique of Rock）第二节 岩心分析技术及应用 原理原理：将厚度约：将厚度约0.03mm0.03mm（能透过可见光）的岩心薄片固定在两层（能透过可见光）的岩心薄片固定在两层玻璃片之间，在光学显微镜下观察薄片玻璃片之间，在光学显微镜下观察薄片孔隙结构和填隙物情况孔隙结构和填隙物情况。l主要用途主要用途 -形态观测形态观测1）骨架颗粒特征：）骨架颗粒特征：颗粒大小、粒度分布、颗粒接触关系、粒间胶颗粒大小、粒度分布、颗粒接触关系、粒间胶结物类型与结构结物类型与结构(估计岩石强度估计岩石强度防砂防砂);2）孔隙结构特征）孔隙结构特征：孔隙形状、大小、分布、连通性，喉道形状、孔隙形状、大小、分布、连通性，喉道形状、尺寸、分布；尺寸、分布；3）孔隙和喉道表面特征）孔隙和喉道表面特征：表面粗糙度、表面粘土矿物分布、含量表面粗糙度、表面粘土矿物分布、含量4）裂缝特征：）裂缝特征：宽度、发育程度宽度、发育程度 第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用局限性局限性对微孔隙无能为力；对粘土矿物微结构研究提供很少的资料；对粘土矿物多型、层间分析几乎无作用。第二节 岩心分析技术及应用扫描电镜Scanning Electron Microscope(SEM)原理：原理：利用类似电视摄影显象的方式，用细聚焦电子束在样品表面上利用类似电视摄影显象的方式，用细聚焦电子束在样品表面上逐点进行扫描，激发产生能够反映样品表面特征的信息来调制成象。逐点进行扫描，激发产生能够反映样品表面特征的信息来调制成象。分析分析内容：内容：能提供能提供孔隙内充填物的矿物类型孔隙内充填物的矿物类型、产状、产状的直观资料，同时的直观资料，同时也是研究孔隙结构的重要手段。也是研究孔隙结构的重要手段。第二节 岩心分析技术及应用测试仪器测试仪器：由电子系统、扫描系统、信息检测系统、真空系：由电子系统、扫描系统、信息检测系统、真空系统和电源系统五大部分构成统和电源系统五大部分构成 。第二节 岩心分析技术及应用扫描电镜实物图扫描电镜实物图第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用特点：特点：耗样少、制样简单；耗样少、制样简单；观测视场大、立体感强；观测视场大、立体感强；放大倍数范围宽且连续可调；放大倍数范围宽且连续可调；直观、快速、有效；直观、快速、有效；可对污染前后的样品进行对比观测。可对污染前后的样品进行对比观测。第二节 岩心分析技术及应用电镜样品制备：电镜样品制备：1.1.样品大小合适，样品大小合适，直径一般不超过直径一般不超过 lcmlcm。2.2.样品具有良好的导电性能样品具有良好的导电性能,否则将产生放电效应，影响图像质否则将产生放电效应，影响图像质量甚至无法工作。量甚至无法工作。3.3.岩样表面必须清洁，且在真空中不能有放电和失水现场，以免岩样表面必须清洁，且在真空中不能有放电和失水现场，以免污染仪器。污染仪器。4.4.要尽量保证原样形貌。要尽量保证原样形貌。5.5.对疏松的样品，应该采取特殊制法，比如冷冻法等。对疏松的样品，应该采取特殊制法，比如冷冻法等。骨架颗粒第二节 岩心分析技术及应用l扫描电镜分析应用扫描电镜分析应用l储层中微粒矿物的观测 能给出孔隙系统中微粒的类型、大小、含量、共生关系的资料。越靠近孔、喉中央的微粒，在外来流体和地层流体作用下越容易失稳。测定微粒的大小分布及在孔喉中的位置，能有效地估计临界流速和速敏程度，便于有针对性地采取措施防止或解除因分散、运移造成的损害。孔隙孔喉孔面颗粒l扫描电镜分析应用扫描电镜分析应用第二节 岩心分析技术及应用l储层中粘土矿物的观测依据粘土矿物的特殊形态，确定粘土矿物的类型、产状和含量粘土矿物产状和损害程度密切相关，如孔喉桥接状、分散质点状粘土矿物易与流体作用。对于间层矿物，通过形态可以大致估计间层比范围，准确分析需要XRD分析技术。高岭石集合体，鄂北上古生界致密砂岩高岭石集合体，鄂北上古生界致密砂岩蒙皂石蜂窝状集合体，川西白马，侏罗系蓬莱镇组蒙皂石蜂窝状集合体，川西白马，侏罗系蓬莱镇组毛发状伊利石，鄂北上古生界致密砂岩毛发状伊利石，鄂北上古生界致密砂岩第二节 岩心分析技术及应用l扫描电镜分析应用扫描电镜分析应用l油气孔喉的观测u扫描电镜立体感强，更适于观察孔喉的形态、大小及与孔隙的连通关系。u对孔喉表面的粗糙度、弯曲度、孔喉尺寸的观测能揭示微粒捕集、拦截的位置及难易程度，对研究微粒运移和外来固相侵入很有意义。第二节 岩心分析技术及应用l扫描电镜分析应用扫描电镜分析应用l含铁矿物的检测当扫描电镜配有X射线能谱仪时，能对矿物提供半定量的元素分析。用于检测铁元素，如碳酸盐矿物、不同产状绿泥石的含铁量，因为在盐酸酸化时少量的铁很容易形成二次沉淀，造成油气层的损害第二节 岩心分析技术及应用l扫描电镜分析应用扫描电镜分析应用l油气层损害的监测u利用背散射电子图象，岩心可以不必镀金和镀碳就能测定，在敏感性(或工作液损害)评价实验前后都可以进行直观分析。u对于无机和有机垢的晶体形态、排布关系的观察，可为抑垢除垢、筛选处理剂、优化工艺措施提供依据。第二节 岩心分析技术及应用局限性：局限性：l l只能作形态观察；只能作形态观察；只能作形态观察；只能作形态观察；l l不能确定矿物含量；不能确定矿物含量；不能确定矿物含量；不能确定矿物含量；l l不能给出矿物化学成分；不能给出矿物化学成分；不能给出矿物化学成分；不能给出矿物化学成分；压汞法测定岩石毛细管压力曲线压汞法测定岩石毛细管压力曲线Mercury Injection Method for Rock Capillary Pressure CurveMercury Injection Method for Rock Capillary Pressure Curve第二节 岩心分析技术及应用由毛管压力曲线可以获得描述孔喉分布及大小的系列特征参数，确定各孔喉区间对渗透率的贡献优点：压汞法由于其仪器装置固定、测定快速准确，并且压力可以较高，便于更微小的孔隙测量,它是目前国内外测定岩石毛细管压力曲线的主要手段。原理：汞对大多数造岩矿物为非润湿，对汞施加压力后，当汞的压力和孔喉的毛管压力相等时，汞就能克服阻力进入孔隙，计量进汞量和压力，根据进入汞的孔隙体积百分数和对应压力就得到毛细管压力曲线孔径与毛细管压力关系SHg 汞饱和度，%0Sminpcpd10050 毛细管压力 Pc第二节 岩心分析技术及应用第二节 岩心分析技术及应用压汞试验要求：岩样一般为直径2.5cm，长2.5cm左右的柱塞，测定前将油清洗干净，测定岩石总体积、氦气法孔隙度、岩石密度和渗透率。压汞法测定岩石毛细管压力曲线压汞法测定岩石毛细管压力曲线压汞法的特点：测定速度快，12小时；对样品的形状、大小要求不严，可测定不规则岩屑的毛管压力曲线。第二节 岩心分析技术及应用l储集岩分类 评价油气层损害的前提，同一损害因素在不同类型的储集岩中的表现存在差异。根据毛细管压力曲线特征参数，用统计法求特征值，结合岩石孔隙度、渗透率、孔隙类型、岩性等可以对储集岩进行综合分类。毛细管压力曲线的应用毛细管压力曲线的应用第二节 岩心分析技术及应用l油气层损害机理分析 油气层微粒的粒度分析、微粒在孔隙中的空间分布及与孔喉大小的匹配关系是分析油气层损害的关键。相同间层比的伊利石/蒙皂石间层矿物，对细孔喉型油层的水敏损害比中、粗孔喉型油气层严重。毛细管压力曲线的应用毛细管压力曲线的应用第二节 岩心分析技术及应用毛细管压力曲线的应用毛细管压力曲线的应用l油气钻井完井液设计 屏蔽暂堵型钻井完井液技术中架桥粒子的选择，是依据压汞曲线获得的孔喉分布。通过对一个油组或油气层不同物性级别岩样的毛管压力曲线测定，构制平均毛管压力曲线。架桥粒子即根据平均毛管压力曲线，考虑到出现的最大孔喉半径，按2/3架桥原理设计 暂堵型酸化、压裂过程中，暂堵剂粒度的筛选也要参考孔喉分布数据。入井流体都涉及固相颗粒的含量和粒径大小控制问题，而控制标准则视油气层储渗质量、孔喉参数而定。研究表明，当颗粒直径大于平均孔喉直径的研究表明，当颗粒直径大于平均孔喉直径的1/31/3时形成外泥时形成外泥饼，饼，1/31/31/101/10时会侵入孔喉形成内泥饼，小于时会侵入孔喉形成内泥饼，小于 1/101/10时颗粒能时颗粒能自由移动。自由移动。第二节 岩心分析技术及应用毛细管压力曲线的应用毛细管压力曲线的应用l入井流体悬浮固相控制 油气层损害的实质是岩石孔隙结构的改变油气层损害的实质是岩石孔隙结构的改变，通过测定岩石，通过测定岩石与工作液作用前后岩样毛管压力曲线就能对配伍性有明确的认与工作液作用前后岩样毛管压力曲线就能对配伍性有明确的认识。识。l评价和筛选工作液第二节 岩心分析技术及应用毛细管压力曲线的应用毛细管压力曲线的应用局限性不能给出矿物学方面的信息；根据微孔隙量可以推测大致的粘土含量，很少的成岩作用信息。第二节 岩心分析技术及应用其它岩心分析技术其它岩心分析技术 1）付里叶变换红外光谱分析测定矿物基团、功能团测定矿物基团、功能团识别和量化常见矿物识别和量化常见矿物2）CT扫描技术 X-Ray Computerized Tomography 计算机处理层析X射线成象技术颗粒密度；颗粒密度；裂隙和孔隙分布；裂隙和孔隙分布；固相侵入深度和孔隙空间的变化；固相侵入深度和孔隙空间的变化；第二节 岩心分析技术及应用3 3）核磁共振成象技术）核磁共振成象技术 Nuclear Magnetic Resonance Imaging(NMRI)Nuclear Magnetic Resonance Imaging(NMRI)观测孔隙、裂隙中流体分布与流动情况；观测孔隙、裂隙中流体分布与流动情况；观察流体间、流体与岩石间的作用过程；观察流体间、流体与岩石间的作用过程；润湿性、润湿反转润湿性、润湿反转4 4）配能谱仪的扫描电镜技术）配能谱仪的扫描电镜技术 Energy Dispersive X-Ray Detector (EDS)Energy Dispersive X-Ray Detector (EDS)对矿物作半定量元素分析对矿物作半定量元素分析5 5）环境扫描电镜）环境扫描电镜损害机理研究与工作液评价损害机理研究与工作液评价第二节 岩心分析技术及应用