岩心分析报告技术(简版)
岩心分析
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
岩心分析技术
三、岩心分析的主要方法
X-Ray Diffraction (XRD) X射线衍射; Scanning Electron Micrograph(SEM) 扫描电镜; Slice Technique 薄片技术; Mercury Injection Method for Rock Capillary
2、作用原理：
三大常规技术之一，它应用光学显微镜观察薄片
3、功用：
直接观察储层孔喉大小、分布、连通情况、地层微 粒、地层敏感性矿物、地层胶结情况等
-- --- mm
0.03mm 10 20
长:20—40mm
制作方法： 将岩心按需要方向切磨成厚度为 0.03mm，能让可视光通过薄片，进行岩石学分 析的技术
3）粘土矿物类型鉴定和相对含量计算
X-射线衍射在石油工业中应用的最主要内容。 利用粘土矿物 特征峰的d值，鉴定粘土矿物的类 型，利用出现矿物对应的衍射峰的强度，定量分 析粘土矿物的相对含量。
常见的粘土矿物：蒙脱石、伊利石、绿泥石、高 岭石
相对含量计算
对全晶质样品，利用在所有样品中普遍存在的矿 物-----石英作为标准，根据下列公式计算各矿物 的相对含量：
样品要求
尺寸大小适中(标准岩心) <f33×100mm； 有良好的导电性； 观察面清洁新鲜；
局限性：
只能作形态观察； 不能确定矿物含量； 不能给出矿物化学成分；
泥浆污染
三、薄片技术(Slice Technique of Rock)
1、薄片技术的基本概念
铸体薄片厚度为0.03mm , 面积不小于15*15mm，一 般用储层岩心磨制而成
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。
第二章岩心分析-精选文档
岩 石 物 理 性 质
常 规 物 性
渗透率 比表面 相渗透率 润湿性
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 向渗透率、全直径岩心渗透率；模拟 围压渗透率
稳态法、不稳态法
接触角测量、阿莫特(自吸人)法、离 心机法毛管压力曲线测定
孔隙 结构 骨架 结构
孔隙--喉道 孔喉 石英、长石 岩屑、云母
中的核心作用。
岩心分析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。
二、岩心分析的内容 岩心是地下岩石 (层)的一部分，所以岩心分析是获 取地下岩石信息十分重要的手段。
储集层敏感性在很大程度上取决于孔隙中敏感性
矿物的类型、含量和所处的位置以及储层孔隙大小、 形态、孔喉配位状况等。利用岩心分析技术得出的数 据资料，就能描述出储集层孔隙系统中敏感性矿物对 储集层敏感性的潜在影响。
表2-1 岩心分析揭示的内容和所用的方法
内 孔隙度 容 常规条件 模拟围压 总孔隙度、连同孔隙度 总孔隙度 方 法 气测法、煤油饱和法孔隙度仪 CMS - 300全自动岩心分析仪 渗透率仪 CMS - 300全自动岩心分析仪 压汞或等温吸附法 气—水、油—气、气—油—水 油湿、水湿、中间润湿 类型、大小、形态、连通性、分布 大小、分布 粒度大小、分布 接触关系、成分、含量、成岩变化 产状
岩心荧光分析的报告
岩心荧光分析的报告岩心荧光分析是一种常用的地质勘探技术，通过对岩心样品进行荧光分析，可以获取有关沉积环境、岩石成因和油气含量等方面的信息。
本报告旨在对进行的岩心荧光分析结果进行总结和分析。
本次岩心荧光分析是在某油田进行的，选择了一处探井，并从该井中提取了一段长为3米的岩心样品。
在实验室中，我们首先对岩心样品进行了照相记录，以便后续的分析和研究。
然后，我们对样品进行了荧光分析。
通过观察和记录岩心样品的荧光特征，我们发现了一些重要的信息。
首先，样品中的荧光颜色主要为黄绿色和橙红色，这表明存在有机质的存在。
其次，荧光的强度和分布呈现出明显的变化，这可能与沉积环境的不同有关。
在样品的下部，荧光较强且分布均匀，而在上部，荧光较弱且分布不均匀。
这可能提示了沉积环境的变化，可能是由于沉积物的质地、氧化还原条件或沉积速率等因素的影响。
进一步分析表明，岩心样品中的荧光特征与岩石成因和油气含量也有关系。
我们注意到，在荧光强度较高的区域，岩石呈现出较高的孔隙度和相对较高的含油气量。
而在荧光强度较低的区域，孔隙度和含油气量则相对较低。
这可能说明荧光强度与岩石中孔隙度和油气含量之间存在一定的相关性。
综上所述，通过岩心荧光分析，我们得出了一些关于沉积环境、岩石成因和油气含量等方面的初步结论。
然而，需要注意的是，本次分析仅仅是对样本的初步观察和分析，我们还需要进一步的实验和研究来验证和深入理解这些结论。
此外，我们也应该结合其他地质勘探技术和数据，以获得更全面和准确的结果。
通过本次岩心荧光分析，我们对该油田的地质情况有了初步了解，为后续的油气勘探和开发提供了有价值的参考。
我们相信，通过进一步的研究和实验，我们可以进一步挖掘出更多有关沉积环境、岩石成因和油气含量等方面的信息，为油田的开发和利用提供更为科学和可靠的依据。
岩心分析技术
第一节 岩心分析概述
1、岩心分析的目的和意义
目的
全面认识储层特性，弄清楚储层损害的潜 在损害问题，确定油气层潜在的损害类型、 程度、原因；
全面认识岩石的物理性质和敏感性矿物类型、 产状、含量及分布；
为保护方案设计提供依据和建议。
1、岩心分析的目的和意义
意义 岩心分析是保护油气层技术的基础和重 要组成部分；
V. 其它岩心分析技术
付里叶变换红外光谱分析
• 测定矿物基团、功能团…识别和量化常见矿物
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； • 裂隙和孔隙分布； • 固相侵入深度和孔隙空间的变化；
核磁共振成象技术 Nuclear Magnetic Resonance Imaging (NMRI)
填充物------(粘土矿物和非粘土矿物)： 类型、产状、成分、含量
3. Coring Sample 取岩样
井底取出岩心
实验岩心
30 30 30 30 30 30
Slice
30
K、F、Capillary pressure
RXD SEM
第二节 岩心分析技术及应用
I. X-Ray Diffraction (RXD) X射线衍射
1、岩心分析的目的和意义
基本概念
敏感性：外来流体与储层粘土矿物发生物理化 学反应的矿物
敏感性矿物：水敏性矿物、速敏性矿物、盐敏 性矿物、酸敏性矿物和碱敏性矿物
2 岩心分析方法和内容
方法
X-Ray Diffraction (XRD) X射线衍射; Scanning Electron Micrograph(SEM) 扫描电镜; Slice Technique 薄片技术; Mercury Injection Method for Rock Capillary
岩心分析
高岭石是比较稳定的非膨胀性粘土矿物，一般不 易水化分散。在外力作用下，层间会产生分散迁 移（速敏），损害储集层渗透率。
第一节 岩心分析概述
岩石分析技术的方法很多，有偏光显微镜、阴极发 光显微镜、荧光显微镜、激光显微镜、扫描电镜（电子 显微镜）、显微镜图象分析、X射线衍射、电子探针、 差热及热重分析、紫外光谱、红外光谱、X射线荧光光 谱、中子活化、核磁共振、岩石薄片（薄片染色微化分 析）等。
由于岩石是矿物的集合体，所有这些分析技术主要 对组成岩石的矿物成分、形态、大小相互排列关系以及 岩石孔隙类型、形态、大小、面孔率、孔喉配位关系 （孔隙结构）等进行分析鉴定。
其结构为：
层间物为：K+、Na + 、Ca 2+ 、nH2O。 典型蒙脱石的结构化学式：
(Ca, Na)0.67Mg0.67Al3.33(Si8O20)(OH)4 ·nH2O
晶面间距d001：晶面间距比高岭石大，蒙脱石的d001为 12.7～17.2×10-1nm；
晶层间的作用力：范德华引力(相邻两晶层为氧原子 面)，无氢键力；
三、各类粘土矿物晶体的结构特征
1. 1:1型的粘土矿物（TO）型-高岭石
由一片Si-O四面体片(T)和一片Al-O八面体片(O)叠合成一个单 元结构层，称为1:1型或TO型。这种类型的矿物有高岭石、地开 石、埃洛石等。
高岭石结构化学式为A14［Si4O10］(OH)8，其结构示为：
晶面间距d001：7.15×10-1nm～7.2×10-1nm； 晶层间的作用力：范德华引力、氢键力；
岩心分析报告
岩心分析报告1. 简介本报告旨在对岩心进行全面的分析和评价，以获取岩石的物理、化学和孔隙特征等相关信息。
岩心分析是石油勘探和开发过程中至关重要的一环，可以对油气藏进行准确评估和储层描述，为后续工作提供指导和决策依据。
2. 岩心采集和处理岩心采集是通过钻井设备在地下进行的，其目的是获取地质数据和岩石样本。
采集到的岩心样本需要进行处理，以去除污垢和污染物，并进行切割和封存等措施以便进行后续分析。
3. 岩心物性分析3.1 岩心密度测定岩心密度是岩石物性的重要参数之一，可以通过氦气置换法、水置换法或核磁共振等方法进行测定。
通过测定岩心密度，可以推导出岩石的孔隙度、孔隙连通性和有效应力等重要参数。
3.2 岩心孔隙度测定岩心孔隙度是指岩石中的孔隙空间所占比例，可以通过物理和化学方法进行测定。
常用的方法有压汞法、气体吸附法和核磁共振法等。
通过测定岩心孔隙度，可以评估岩石的储集性能和油气藏的潜力。
3.3 岩心渗透率测定岩心渗透率是指岩石中流体通过孔隙的能力，可以通过渗流实验进行测定。
通过测定岩心渗透率，可以评估岩石的渗透性和储集性能，为油气开发提供基础数据。
4. 岩心地质描述岩心地质描述是对岩心样本进行详细描述和分类的过程。
通过观察岩心样本的颜色、结构、组分和颗粒大小等特征，可以推断岩石的成因、沉积环境和地层特征。
5. 岩心岩矿组分分析岩石的岩矿组分分析可以通过X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱分析等方法进行。
通过岩矿组分分析，可以确定岩石的矿物组成和含量，为岩石的物性和储集条件提供依据。
6. 岩心化学成分分析岩石的化学成分分析可以通过X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪和电感耦合等离子体质谱仪进行。
通过岩心化学成分分析，可以了解岩石的化学特征和成因，为岩石的物性和矿物组分提供参考。
7. 结论岩心分析是石油勘探和开发过程中重要的技术手段，通过对岩心样本的物性、化学和孔隙特征等方面进行分析和评价，可以获取关键的储层信息和地质特征。
石油勘探开发的岩心分析技术
,
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01
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02
岩心分析技术 概述
03
岩心分析技术 的主要内容
04
岩心分析技术 的应用范围
05
岩心分析技术 的发展趋势与 展望
1 添加章节标题
2 岩心分析技术概述
岩心分析技术的定义
岩心分析技术是 一种通过研究岩 石样本来获取地 下地质信息的技 术。
岩心分析技术可以帮助石油勘探开发人员 确定地下石油储层的位置、规模和性质， 为石油开采提供重要信息。
岩心分析技术还可以帮助石油勘探开发人 员评估地下石油储层的开采价值，为石油 开采提供决策依据。
岩心分析技术在石油勘探开发中具有广 泛的应用前景，可以提高石油勘探开发 的效率和准确性，降低石油勘探开发的 风险和成本。
岩心分析技术的发展历程
19世纪末，岩 心分析技术开 始应用于石油
勘探开发
20世纪初，岩 心分析技术逐 渐成熟，成为 石油勘探开发
的重要手段
20世纪中叶， 随着科技的发 展，岩心分析 技术得到了进 一步的发展和
完善
21世纪初，岩 心分析技术已 经广泛应用于 石油勘探开发 的各个领域， 成为石油勘探 开发的关键技
岩心分析技术在油气田开发方 案实施过程中的作用
岩心分析技术在油气田开发方 案调整中的应用
5
岩心分析技术的发展趋 势与展望
自动化与智能化技术的应用
自动化技术在岩心 分析中的应用：提 高工作效率，减少 人为误差
智能化技术在岩心 分析中的应用：实 现岩心数据的实时 采集、处理和分析
自动化与智能化技 术在岩心分析中的 发展趋势：更加智 能化、高效化和精 准化
岩心分析技术
Coring Sample 取样
井底取出岩心
实验岩心
30 30 30 30 30 30
Slice
30
K、F、Capillary pressure
RXD SEM
2 X射线衍射分析（XRD）
X射线衍射原理 X射线衍射仪 实验样品制备 在保护油气层研究中的应用
1.2 油气藏工程地质描述
保护油气层技术的基础 岩心分析是工程地质描述的重要手段 工程地质描述的目的：
– 准确认识油气层的初始状态 – 打开油气层后对环境变化后的响应
（1）微观尺度 ——孔隙、颗粒尺寸分布 ——矿物类型、结构 （2）宏观尺度 ——岩心孔隙度、渗透率 ——岩心饱和度、润湿性 ——天然裂缝 （3）大型尺度 ——测井、地震数据 （4）巨型尺度 ——试井、油藏规模
可能的损害趋势和后果
岩心
岩 心 分 析 的 内 容 和 分 析 方 法
岩石物理性质
岩石结构与矿物
、k 测定 铸体薄片 扫描电镜 压汞技术 图象分析 接触角法
铸体薄片 X 射线衍射 扫描电镜 电子探针 红光谱
孔隙度 渗透率 孔隙结构 岩石表面性质
岩石的 稳定性 与强度
地层微粒和矿 物的稳定性
地层流体
常 岩 规 渗透率
石物
物性
理
比表面
性
相渗透率
层水渗透率；水平渗透率、垂 直渗透率、径向渗透率、全直 径岩心渗透率 ；模拟围压渗透 率
气 -水、油 -气、气 -油 -水
渗透率仪 CMS -300 全自动岩心分析仪
压汞或等温吸附法 稳态法、不稳态法
质
润湿性
油湿、水湿、中间润湿
接触角测量 、阿莫特（自吸人 ）法、 离心机法毛管压力曲线测定
储层保护 第二章 岩心分析技术
Ed
SZ36-1
Ed
SZ36-1
1383-1458 1513-1535
粘土矿物相对含量（%）
I
K
C
S+I/S
12
20
5
63
间层比 %S(I/S) 50-75
6
37
3
54
50-70
备注
51 块样品 11 块样品
6
51
0
33
40-70
9 块样品
14
49
8
29
30-60 I 油组 10 块样品
16
34
10
孔喉半径分布频谱图
Smin
孔隙结构特征参数
pc50
pd
.735 r
Pc
100%
50
0
SHg 汞饱和度
三个关键特征参数
排驱压力Pd 饱和度中值毛管压力 Pc50 最小非饱和孔隙体积百分数Smin
Smin
pc50 pd
100%
50
0
SHg 汞饱和度
三个关键特征参数含义
排驱压力Pd 最大尺寸连通孔隙所对应的毛管压力。反
40
50
II 油组 5 块样品
玉门油田青西地区下沟组地层的粘土矿物分布
序井 号号
1 Long1 2 Long1 3 Long3 4 Long3 5 Liu102 6 Liu102
下沟组粘土矿物相对含量分析结果
样
粘土矿物相对含量
S%
号 高岭石 伊利石 绿泥石 伊/蒙间层 （I/S）
2 14.29
64.29
孔隙结构特征参数
排驱半径rd:排驱压力对应的最大孔喉半径； 中值半径 r50：饱和中值压力对应的半径； 平均孔喉半径 rc：汞所占据部分喉道的平均半
岩心荧光分析的报告
岩心荧光分析的报告岩心荧光分析是一种常用的地质科学技术，通过对岩心样本进行荧光分析，可以得到有关地质构造和沉积环境的重要信息。
本报告将对我所进行的岩心荧光分析进行总结和分析，并提出一些结论。
在本次岩心荧光分析中，我们选择了一块来自深海沉积岩的岩心样本。
首先，我们对样本进行了表面清洗和打磨，以确保获得准确的荧光数据。
随后，我们使用荧光显微镜观察了样本的荧光特征，并记录了相应的荧光图像。
通过观察这些图像，我们可以看到不同颜色和亮度的荧光点，这些点代表了不同的荧光矿物。
根据我们的观察和分析，可以得出以下结论：首先，岩心样本中的荧光矿物主要包括绿色和红色荧光矿物。
绿色荧光矿物通常与有机质有关，而红色荧光矿物则可能与铁、锰等元素的氧化态有关。
其次，荧光矿物的分布在岩心样本中并不均匀。
我们观察到在某些层位上，荧光矿物的含量较高，而在其他层位上则较低。
这可能与沉积环境的变化有关，比如沉积速率的变化或沉积物的来源。
另外，我们还观察到一些特殊的荧光现象。
例如，在某些位置上，我们发现了荧光矿物的聚集体，形成了明显的荧光带。
这可能是由于某些地质过程导致了荧光矿物的特定聚集。
最后，通过对岩心样本进行荧光分析，我们可以初步推断出该区域的地质构造和沉积环境。
然而，由于岩心样本的有限性，我们的推断还需要进一步的研究和证实。
总的来说，岩心荧光分析是一种非常有价值的地质科学技术。
通过观察和分析荧光矿物的特征，我们可以获取有关地质构造和沉积环境的重要信息。
在今后的研究中，我们将进一步深入探索岩心荧光分析的应用，并结合其他地质技术方法，以更好地理解地球的演化历史和自然环境变化。
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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。
表2-3列出了间层矿物的类型，伊利石/蒙皂石间层矿物、绿泥石/蒙皂石间层矿物较常见。
间层比指膨胀性单元层在间层矿物中所占比例，通常以蒙皂石层的百分含量表示。
由衍射峰的特征，依据行业标准SY/T5983-94“伊利石/蒙皂石间层矿物X射线射鉴定方法”求出间层矿物间层比及间层类型（绿泥石/蒙皂石间层矿物间层比的标准化计算方法待定）。
对间层矿物的间层类型、间层比和有高序度的研究有助于揭示油气层中粘土矿物水化、膨胀、分散的特性。
应该指出，XRD分析不能给出敏感性矿物产状，所以必须与薄片、扫描电镜技术配套使用，才能全面揭示敏感性矿物的特征。
4）无机垢分析XRD分析技术鉴定矿物的能力在地层损害研究中还有广泛的应用。
油气井见水后，可能会有无机盐类沉积在射孔孔眼和油管中，利用XRD分析技术就可以识别矿物的类型，为预防和解除垢沉积提供依据。
如大庆油田聚合物驱采油中，生产井油管中无机垢沉积，经XRD鉴定存在BaSO4。
此外，XRD分析还用于注入和产出流体中的固相分析，明确矿物成分和相对含量，对于研究解堵措施很有帮助。
二、扫描电镜1. 扫描电镜分析技术扫描电镜（SEM）分析能提供孔隙内充填物的矿物类型、产状的直观资料，同时也是研究孔隙结构的重要手段。
扫描电镜通常由电子系统、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，它是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。
有些扫描电镜配有X射线能谱分析仪，因此能进行微区元素分析。
扫描电镜分析具有制样简单、分析快速的特点。
分析前要将岩样抽提清洗干净，然后加工出新鲜面作为观察面，用导电胶固定在样品于桩上，自然晾干，最后在真空镀膜机上镀金（或碳），样品直径一般不超过1cm。
近年来，在扫描电镜样品制备方面取得了显著的进展。
临界点干燥法可以详细地观察原状粘土矿物的显微结构，背散射电子图象的使用能够在同一视域中直接识别不同化学成分的各种矿物。
2．扫描电镜在保护油气层中的应用1）油气层中地层微粒的观察薄片分析获得孔隙成因、大小、形态、分布资料，用于计算面孔率及微孔隙率。
研究地层微粒及敏感性矿物在孔隙和喉道中的位置及与孔喉的尺寸匹配关系，可以判断油气层损害原因，并用于综合分析潜在的油气层损害，提出防治措施。
例如，低渗—致密油气层使用高分子有机阳离子聚合物粘土稳定剂时，虽可有效地稳定粘土，但由于孔喉细小，处理剂分子尺寸较大，它同时又损害油气层。
4）不同产状粘土矿物含量的估计XRD和红外光谱均不能给出粘土矿物的产状及成因，薄片分析则可说明同一种类型粘土矿物的几种产状（成因）的相对比例。
这一点很重要，因为只有位于孔隙流动系统中的粘土矿物才对外来工作液性质最敏感。
此外，薄片分析还用于粘土总量的校正，如泥质岩屑的存在可能引起粘土总量的升高，研究中应注意区分。
沉降法分离出的粘土受粒径限制，难于反映出较大粒径变化范围（5~20μm）时粘土的真实组成。
5）荧光薄片应用荧光薄片提供油存在的有效储集和渗流空间的性质，如孔隙、大小、连通性及裂缝隙发育程度，为更好地了解油气层损害创造了条件。
四、压汞法测定岩石毛管压力曲线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。
1．基本原理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，因而它是目前国内外测定岩石毛细管压力曲线的主要手段。
使用压汞仪测定岩样的毛细管压力曲线，原理是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。
2．毛细管压力曲线在保护油气层中的应用1）储集岩的分类评价储集岩分类是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。
根据毛细管压力的曲线特征参数，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。
2）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。
例如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。
3）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，就是依据由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，安2/3架桥原理设计的。
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。
4）入井流体悬浮固相控制压井液、洗井液、射孔液、修井液、注入水和压裂液等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1/3时，形成外泥饼，1/3~1/10时会侵入孔喉形成内泥饼，小于1/10时颗粒能自由移动。
5）评价和筛选工作液油气层损害的实质是岩石孔隙结构的改变，通过测定岩石与工作液作用前后的岩样毛管压力曲线就能对配伍性有明确的认识。
应用高速离心机法可以快速测定毛管压力曲线，了解工作液作用前后储集岩孔喉分布参数和润湿性变化。
五、岩心分析技术应用展望尽管用于分析岩心的许多技术早已存在，但石油地质家及石油工程师从未象今天这样共同关心并应和岩心分析技术来深入揭示油气层的微观特性。
一些传统技术因使用目的转变，而被赋与新的含义。
如铸体薄片技术，从最初便于观察孔隙出发，如今则主要利用其保护粘土矿物不致在制片过程中发生脱落。
XRD技术对粘土矿物的研究与认识起到了巨大的推动作用，1985年以前，国内尚无大家接受的粘土矿物含量计算公式，今天从粘土分离提取、数据处理，乃至间层比的计算都已形成石油行业标准，可以说近十几年发生了质的飞跃。
扫描电镜等一些先进的分析技术，目前的应用与其所能揭示的大量信息相比，技术潜力还有待充分开发。
同时，一些新技术正在不断涌现，及时地引入到石油工程领域，解决工程问题已成为地质家及石油工程师的共同使用。
表2-5将几种常用技术做一归纳，表明在研究中需要将这些技术组合应用，方能获得岩石性质的全貌。
新技术的应用主要表现在以下几个方面。
1．傅里叶变换红外光谱分析2.CT扫描技术将医学上应用的CT扫描技术引人到岩心分析中，主要原理是用X射线照射岩心，得到岩心断面上岩石颗粒密度的信息，经计算机处理转换成岩心剖面图，它可以在不改变岩石形态及内部结构的条件下观察岩石的裂缝和孔隙分布。
当固相物侵入岩心时，能够对固相侵入深度及其在孔喉中的状态进行监测，也可以观察岩样与工作液作用后的孔隙空间变化。
目前这项技术主要用于高渗透疏松砂岩和裂缝性储层的损害研究中，如出砂机理、稠油蚯蚓孔道的形成、侵入裂缝的固相分布、岩心内泥饼的分布形态等。
3.核磁共振成象技术简称NMRI，它能够观测孔隙或裂缝中流体分布与流动情况，因此对于流体与流体之间，流体与岩石之间的相互作用，以及润湿性和润湿反转问题的研究有特殊意义，是研究油气损害的最新手段之一。
NMRI测井技术发展很快，主要用于剩余油的分布探测，已成为提高采收率的重要评价技术。
4.扫描电镜技术扫描电镜技术在制样和配件方面发展较快，在SEM上配置能谱仪（EDS）可以对矿物提供半定量元素分析，对敏感性矿物的识别及损害机理研究有很大的帮助。
背散射仪的应用免除镀膜对粘土形貌的改变，更宜于试验前后的样品观察。
此外，临界点冷冻干燥法，能够揭示粘土矿物在油气层条件下的真实形态。
扫描电镜与图象分析仪使用，研究粘土矿物微结构并预测微结构的稳定性，是油井完井技术中心近年来将土壤科学和工程地质理论引入到石油工程中的最新进展。
5.非晶态矿物和纳米矿物学研究油气层中非晶态矿物有蛋白石、水铝英石、伊毛缟石、硅铁石等，还有比粘土矿物微粒更小的纳米级矿物。
它们或单独产出，或存在于粘土矿物晶体之间，起到连接微结构的作用，比表面更大，性质更活跃。
研究方法主要有化学分析、电子探针、原子力显微镜等。
油井完井技术中心对吐哈盆地丘陵三间房组砂岩高岭石进行电子探针分析，指出高岭石化学组成很少符合理论组成，SiO2、Al2O3经常过量，这种硅、铝部分以非晶态存在，它们易于溶解并促使高岭石微结构失稳。
6.环境扫描电镜的应用一般扫描电镜要求在真空条件下进行实验，而环境扫描电镜则可以在气体、液体介质环境下分析样品。
国外已开始利用此项技术研究膨胀性粘土矿物与工作液作用的机理，分析粘土矿物间层比和遇水膨胀的关系、水化膨胀和脱水过程的差异等。
因此，环境扫描电镜是损害机理研究和工作液评价的有力手段。
目前，我国已引进了这种仪器。