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礦物X衍射全巖分析在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用
石油鉆井過(guò)程中的巖屑錄井無(wú)論對(duì)油氣勘探還是鉆井工程都是極為重要的關(guān)鍵技術(shù),，巖屑錄井所獲得的實(shí)物信息是目前任何其它地質(zhì)方法都難于取代的,，隨著石油鉆井新工藝技術(shù)的飛速發(fā)展，如PDC鉆頭的應(yīng)用以及氣體鉆井,、大位移井,、水平井等，由井底返出的巖屑已經(jīng)十分細(xì)碎,，甚至成粉末狀,，使得巖屑錄井對(duì)地層巖性難于識(shí)辨，層位難于判斷,。因此,，在鉆探施工中，特別是在目的層段,，往往要限制這些鉆井新技術(shù)的使用,，以方便巖屑錄井識(shí)別巖性和層位，否則將可能導(dǎo)致分層,、卡層失準(zhǔn),、套管下錯(cuò)、取心漏失等地質(zhì)事故發(fā)生,。細(xì)微巖屑難以辨認(rèn)還將使得大位移井,、水平井的鉆井失去了地質(zhì)導(dǎo)向的參考。因此,，巖屑錄井已經(jīng)成為石油工程中困擾的瓶頸之一,。
多年來(lái)石油地質(zhì)工作者都在探索新的錄井方法，石油錄井行業(yè)對(duì)于粉塵狀巖屑的分析做了許多嘗試,，其中包括電子探針?lè)治?、掃描電鏡分析、X衍射室內(nèi)分析等,，但這些方法無(wú)法瞞住野外隨鉆作業(yè),。但近年來(lái),，出現(xiàn)了采用巖屑圖像采集分析、X射線熒光分析技術(shù)（XRF）,。而這兩種分析方法有比較突出的缺點(diǎn),。
巖屑圖像采集分析技術(shù)：
采用樣品成像的方法對(duì)巖屑的巖性進(jìn)行識(shí)別，但對(duì)粉末狀巖屑的巖性識(shí)別沒(méi)有得到很好的解決,。僅適用于大顆粒巖屑,。
X射線熒光分析技術(shù)（XRF）：
利用X射線熒光分析技術(shù)判斷巖性的原理是：對(duì)樣品進(jìn)行分析獲得樣品的化學(xué)元素組成（只能分析出陽(yáng)離子），然后將獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)的或者是已知的各類(lèi)巖性的化學(xué)元素組成數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,，從而獲得測(cè)試樣品的巖性,。
我們知道：巖石是由各種礦物組成的，各種礦物是由化學(xué)元素按照一定的結(jié)構(gòu)排列而成,，因此準(zhǔn)確的判定巖性首先要知道礦物組成,。這也是目前在石油地質(zhì)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),。
而X射線熒光分析技術(shù)（XRF）判斷巖性是由獲得樣品的化學(xué)元素組成直接判斷巖性,。這個(gè)流程是有問(wèn)題的。
而正確的方法是：由化學(xué)元素組成----礦物組成-----鑒定出巖石名稱(chēng),，目前三大巖石中只有火成巖（沒(méi)有蝕變）才能應(yīng)用上述流程來(lái)鑒定巖性,，而其它兩類(lèi)巖石是無(wú)法應(yīng)用上述流程進(jìn)行巖性鑒定的。
上述兩種方法都不能很好的解決目前粉末巖屑定名問(wèn)題,，為了解決這一問(wèn)題,，我們通過(guò)探索，找到了一種分析儀器,，它既能分析出巖石的礦物組成,，又能適用于野外分析，再輔以分析軟件,，很好的解決了粉末巖屑巖性定名問(wèn)題,。這項(xiàng)技術(shù)就是--X射線衍射全巖分析技術(shù)
X射線衍射全巖分析技術(shù)
X射線衍射全巖分析技術(shù)（XRD）：
利用X射線衍射全巖分析技術(shù)判斷巖性的原理是：對(duì)樣品進(jìn)行X衍射全巖分析獲得樣品的礦物組成，根據(jù)礦物組合從而獲得測(cè)試樣品的巖石名稱(chēng),，即巖屑的巖性,。
X射線衍射儀
--用于礦物識(shí)別和定量分析
X射線衍射全巖分析技術(shù)
技術(shù)特點(diǎn)
目前實(shí)驗(yàn)室大型XRD儀器不能應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)有以下缺點(diǎn)：
■體積龐大、重量大于500KG,，環(huán)境要求高
■高能耗
■需要冷卻系統(tǒng)
■旋轉(zhuǎn)電子器件來(lái)觀察到不同角度
■樣品需磨到1-2um形成顆粒,，晶體晶面取向擇優(yōu)選取。
■樣品制備復(fù)雜,，需壓片成型后才能分析,，耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力
■不能及時(shí)為現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)人員提供準(zhǔn)確巖性，不能指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)
X射線衍射全巖分析技術(shù)
技術(shù)特點(diǎn)
X射線衍射儀具有以下優(yōu)點(diǎn)：
便攜式-小型化
機(jī)體小,、重量輕,、方便攜帶,。無(wú)需專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室，無(wú)需水循環(huán)冷卻
系統(tǒng),，維護(hù)方便,。
自動(dòng)化-無(wú)需測(cè)角儀
使用樣品震動(dòng)裝置，省去傳統(tǒng)臺(tái)式機(jī)測(cè)角儀,。樣品制備更簡(jiǎn)單,，測(cè)試無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)角儀等機(jī)械部件，無(wú)需專(zhuān)業(yè)人員操作,，自動(dòng)化程度高,。
集成性-XRD/XRF
同步進(jìn)行XRD及XRF監(jiān)測(cè)，在提供檢測(cè)物質(zhì)結(jié)構(gòu)信息的同時(shí),，同時(shí)提供元素檢測(cè)信息,。
技術(shù)特點(diǎn)
微量化檢測(cè)-15mg
檢測(cè)樣品僅需15mg的樣品裝入震動(dòng)樣品池中，由此我們可以得到*射
線譜圖,，可在實(shí)際上避免定向影響帶來(lái)的問(wèn)題,。
無(wú)線傳輸-WIFI
采用WIFI實(shí)現(xiàn)儀器與筆記本或手機(jī)無(wú)線連接，可遠(yuǎn)程操控及傳輸采集的數(shù)據(jù),，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的現(xiàn)場(chǎng)性和數(shù)據(jù)處理的及時(shí)性,。
操作簡(jiǎn)便、功能強(qiáng)大的分析軟件
它能直接測(cè)定出巖石中的各種礦物組成(粘土含量,、石英,、鉀長(zhǎng)石、斜石,、方解石,、白云石、黃鐵礦等）,，并通過(guò)軟件計(jì)算出各種礦物的相對(duì)含量,，同時(shí)給出巖性定名。