岩心分析PPT课件
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岩心分析
分析和成岩演化、成岩环境）
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
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。
岩石力学实验ppt课件
3/64
绪言
地层中钻取的岩心
标准的岩心试样
采集的岩样用标 准尺寸钻头取心
获得标准直 径岩心试件
切割两端面获得标 准长度的岩心试样
精磨试样两端面 使端面平滑规则
绪言
样品采集和岩石学审查
钻岩心 几何形状检验
端面切割 端面磨平
环境存放
样品包裹（围压实验）
实验
.
6/64
岩石单轴抗压实验
➢ 实验目的 ➢ 实验原理 ➢ 实验仪器 ➢ 实验步骤 ➢ 结果处理 ➢ 报告编写
①在试样整个高度上，直径误差不得超过0.3mm； ②端面的不平行度，最大不超过0.3mm； ③试样的两端面应垂直于试样轴线。
.
16
四、实验步骤
(1) 试件端面垂直度测量
检测方法如图所示，将试样放在水平检测台上，用直角尺紧贴试样垂直边， 转动试样两者之间无明显缝隙。对于不合格试样，使用锉刀打磨，直至符合要求。
P Rc A
（1）
Rc—试样单轴抗压强度，MPa；
P—试样破坏载荷，N；
A—试样初始截面积，mm2。
.
9
二、实验原理
岩石的弹性模量是指岩石在弹性变形阶段其应力
与应变变化值之比:
E
（2）
—轴向应力-应变曲线中直线段的轴向应
力增量，MPa；
—轴向应力-应力曲线直线段的轴向应变
增量；
O
Δσ Δε
石油工程岩石力学实验课程
.
2/64
绪言
岩石力学性质主要是指岩石的变形(deformation )特征及岩石的强度(strength )。对任 何工程现象来说，只有获得岩石的力学性质，得出力学参数（如弹性模量、泊松比、内聚力、 内摩擦角等），建立岩石的本构方程(constitutive equation)和破坏准则(failure criterion )，为进一步研究分析提供一定模式与依据。
第二章_岩心分析
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。
（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。
岩心驱替PPT课件
-
压力表
A
活塞式中 间容器
平流泵
B
注意：1.一定要等到流量稳定后
测量，第一次恒流时间可以加长 些。2.确保岩心夹持器与中间容器 恒温后开启实验。
7
渗透率计算公式：
K 100Ql
60 AP
K ——渗透率，mD Q ——流量，ml——岩心横截面积，cm2 P ——岩心两端压力差，MPa
现在以水驱后，表活剂驱，二元 驱为例。现在需要3个中间容器，1 号为现场高压污水，2号为表活剂， 3号为二元溶液。
阀让流体自然流出一段时间，压力表降为零。不再有液体流出后记下试管内的液
体体积V2。实验前测量的死孔隙体积（除岩心之外的所有含水部分）分别为Va、
Vb、Vc。孔隙体积V= V1 -Vo - V2 - Va - Vb - Vc
-
6
5.测水相渗透率
首先要将岩心加持器放入恒温箱内加热，根据
模拟地层的温度设置恒温箱的温度。活塞式中间 容器的溶积不同，选用容积比较大的装入地层模 拟水。放入恒温箱内恒温。当温度恒定后连接好 管线，连接到A阀门时一定要排空，确保中间容器 到A阀门内无空气后，开启平流泵，看压力是否上 升，如果上升打开阀门A再打开阀门B用20ml带刻 度试管接液体。平流泵的流速在2-5ml/min调整， 有高到低，在选定流速后恒流1小时后开始测量， 测量出口端B处的流速。如果B处的流速与平流泵 的流速偏差很小时为恒定。记下压力表的示数。 改变平流泵的流速，待B处的流速稳定后记下数值 和压力。再次改变平流泵的流速测量。每次改变 流速前记录3组计算渗透率，如果变化不大取平均 值。最后查看三次平均渗透率值。偏差不大取平 均值。此后步骤全在恒温箱中进行。
实验要求岩心的含油饱和度在70%以上。主要通过两种途径来提高含油饱 和度：1.长时间的注入饱和油，7-10PV。2.在输入饱和油过程中适当的提高注 入速度，以提高注入压力，使油波及的体积更广。
压力表
A
活塞式中 间容器
平流泵
B
注意：1.一定要等到流量稳定后
测量，第一次恒流时间可以加长 些。2.确保岩心夹持器与中间容器 恒温后开启实验。
7
渗透率计算公式：
K 100Ql
60 AP
K ——渗透率，mD Q ——流量，ml——岩心横截面积，cm2 P ——岩心两端压力差，MPa
现在以水驱后，表活剂驱，二元 驱为例。现在需要3个中间容器，1 号为现场高压污水，2号为表活剂， 3号为二元溶液。
阀让流体自然流出一段时间，压力表降为零。不再有液体流出后记下试管内的液
体体积V2。实验前测量的死孔隙体积（除岩心之外的所有含水部分）分别为Va、
Vb、Vc。孔隙体积V= V1 -Vo - V2 - Va - Vb - Vc
-
6
5.测水相渗透率
首先要将岩心加持器放入恒温箱内加热，根据
模拟地层的温度设置恒温箱的温度。活塞式中间 容器的溶积不同，选用容积比较大的装入地层模 拟水。放入恒温箱内恒温。当温度恒定后连接好 管线，连接到A阀门时一定要排空，确保中间容器 到A阀门内无空气后，开启平流泵，看压力是否上 升，如果上升打开阀门A再打开阀门B用20ml带刻 度试管接液体。平流泵的流速在2-5ml/min调整， 有高到低，在选定流速后恒流1小时后开始测量， 测量出口端B处的流速。如果B处的流速与平流泵 的流速偏差很小时为恒定。记下压力表的示数。 改变平流泵的流速，待B处的流速稳定后记下数值 和压力。再次改变平流泵的流速测量。每次改变 流速前记录3组计算渗透率，如果变化不大取平均 值。最后查看三次平均渗透率值。偏差不大取平 均值。此后步骤全在恒温箱中进行。
实验要求岩心的含油饱和度在70%以上。主要通过两种途径来提高含油饱 和度：1.长时间的注入饱和油，7-10PV。2.在输入饱和油过程中适当的提高注 入速度，以提高注入压力，使油波及的体积更广。
岩心描述内容与方法 PPT
2、2、4 岩石接触关系
➢突变:不同岩性分界明显,但为连续沉积;
➢冲刷面:沿层面上有明显冲刷切割现象,下部常有下伏沉积物 的碎块等。
2、2、5 生物化石及其它沉积特 征
(1)化石
化石描述内容包括:化石名称、产状、颜色、成份、大小、 形态、数量、纹饰、分布与保存情况等。
➢ 名称:大庆地区地层中常见的生物化石有介形虫、叶肢介、 螺、蚌、鱼、骨化石碎片、植物根、茎、叶、碳化植物等。 ➢ 产状:指化石分布是平行层面、垂直于平面、倾斜与杂乱分 布及其排列形式与存在于何种岩性之中。 ➢ 颜色:按描述岩石颜色方法描述。 ➢ 成份:动物化石充填物为灰质、硅质与白云质等所取代。
➢杂色:一般由三种以上颜色混合组成,或各自呈不均匀分布。如 斑块、斑点与杂乱分布,往往以某一种颜色为主,其它颜色杂乱分 布,具有杂色的岩性一般多为泥质岩类。
2、1、2 岩心颜色的描述
(2)含油岩心的颜色
含油砂岩的颜色,除含稠油、氧化的油与轻质油的岩 心外,一般其颜色深浅是反映含油饱满程度的,即含油饱 满颜色较深,呈棕色、褐色与棕褐色等,含油不饱满颜色 较浅,呈浅棕色、棕黄色等。
2、1、2 岩心颜色的描述
(1) 碎屑岩颜色
钻井取出岩心一般多为砂岩、砂泥混合(过渡性)岩与泥岩三种,其颜 色可因其颗粒成分、胶结物、含有物及沉积环境不同,呈现不同颜色。
➢ 单一颜色:为一种颜色,如灰色、白色等,在描述其颜色时,常在 颜色前加形容词来说明颜色的深、浅。如浅灰色、深灰色等。
➢混合颜色:是指两种颜色较均匀分布在岩石内,往往其中一种较 突出,另一种次之。描述时将主要颜色放在后,次要颜色放在前。 如灰白色粉砂岩,是以白色为主,灰色次之。
➢ 检查本次取心次数、井段、进尺、岩心长度与收获率 是否正确。 ➢ 检查岩心顺序,按岩心顺序自上而下检查岩心顺序有 无颠倒,茬口是否对齐、吻合,磨光面与破碎岩心摆放是 否合理。 ➢ 检查岩心编号、长度记号、岩心卡片是否正确,有无 漏、重与不符合要求等。
➢突变:不同岩性分界明显,但为连续沉积;
➢冲刷面:沿层面上有明显冲刷切割现象,下部常有下伏沉积物 的碎块等。
2、2、5 生物化石及其它沉积特 征
(1)化石
化石描述内容包括:化石名称、产状、颜色、成份、大小、 形态、数量、纹饰、分布与保存情况等。
➢ 名称:大庆地区地层中常见的生物化石有介形虫、叶肢介、 螺、蚌、鱼、骨化石碎片、植物根、茎、叶、碳化植物等。 ➢ 产状:指化石分布是平行层面、垂直于平面、倾斜与杂乱分 布及其排列形式与存在于何种岩性之中。 ➢ 颜色:按描述岩石颜色方法描述。 ➢ 成份:动物化石充填物为灰质、硅质与白云质等所取代。
➢杂色:一般由三种以上颜色混合组成,或各自呈不均匀分布。如 斑块、斑点与杂乱分布,往往以某一种颜色为主,其它颜色杂乱分 布,具有杂色的岩性一般多为泥质岩类。
2、1、2 岩心颜色的描述
(2)含油岩心的颜色
含油砂岩的颜色,除含稠油、氧化的油与轻质油的岩 心外,一般其颜色深浅是反映含油饱满程度的,即含油饱 满颜色较深,呈棕色、褐色与棕褐色等,含油不饱满颜色 较浅,呈浅棕色、棕黄色等。
2、1、2 岩心颜色的描述
(1) 碎屑岩颜色
钻井取出岩心一般多为砂岩、砂泥混合(过渡性)岩与泥岩三种,其颜 色可因其颗粒成分、胶结物、含有物及沉积环境不同,呈现不同颜色。
➢ 单一颜色:为一种颜色,如灰色、白色等,在描述其颜色时,常在 颜色前加形容词来说明颜色的深、浅。如浅灰色、深灰色等。
➢混合颜色:是指两种颜色较均匀分布在岩石内,往往其中一种较 突出,另一种次之。描述时将主要颜色放在后,次要颜色放在前。 如灰白色粉砂岩,是以白色为主,灰色次之。
➢ 检查本次取心次数、井段、进尺、岩心长度与收获率 是否正确。 ➢ 检查岩心顺序,按岩心顺序自上而下检查岩心顺序有 无颠倒,茬口是否对齐、吻合,磨光面与破碎岩心摆放是 否合理。 ➢ 检查岩心编号、长度记号、岩心卡片是否正确,有无 漏、重与不符合要求等。
岩心分析技术培训课件
蒸馏抽提法
把岩样中的水蒸馏 出来，利用溶剂把 油抽提出来，通过 质量差来确定油的 含量。
碎屑岩（致密和 疏松）、碳酸盐 岩、粘土含量较 高的岩石等
1.水量测定准确； 2.岩样不损坏； 3.操作简单； 4.所用温度较低，粘土失水 量较小。
1.大气湿度； 2.仪器连接不及时可能会造成蒸发； 3.粘土矿物的类型及含量对测试结果有影响； 4.油的体积不能直接得到 5.岩石掉颗粒影响。
岩石薄片鉴定的目的： 分析各种岩石类型，矿物或碎屑成分，结构构造，次生变化，
胶结类型及各种成岩现象。
岩石薄片鉴定工作流程
泥岩或砂岩中粘土矿物组分相对含量分析 碎屑岩中粘土总量、粘土矿物组成及含量测定
岩石样品扫描电镜常规分析 岩石样品镀炭或不镀膜定位分析
岩石中孔隙形态、粘土矿物和自生矿物类型及形态特 征和产状 岩石中未知矿物的确定及化学成分的定量分析
碎屑岩粒度分析
可分散碎屑岩颗粒粒度分析
31
三、岩矿测试分析
1、岩石薄片鉴定
28
主要内容
一1
选样基本操作
二
常规物性分析
三 √）
四 析
岩矿测试分析（ 特殊物性分
29
三、岩矿测试分析
沉积储层检测项目：目前开展11项
岩石薄片鉴定 岩石荧光薄片鉴定 岩石铸体薄片鉴定 岩石阴极发光薄片鉴定 沉积岩重矿物分离与鉴定 碎屑岩粒度分析 碎屑岩薄片粒度分析 岩石样品扫描电子显微镜分析 岩石矿物能谱定量分析 沉积岩粘土矿物X射线衍射分析 沉积岩中粘土矿物总量分析
常压干馏法
通过高温干馏过程 获得油、水饱和度
胶结的碎屑岩、 碳酸盐岩、裂缝 型岩石等
1.能保证测试的精度； 2.分析过程快； 3.可直接获得流体的体积 4.颗粒损失不影响测试结果
第二章岩心分析-精选文档
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。
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 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
岩心分析技术
第二章 岩心分析
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
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
储层保护 第二章 岩心分析技术
绿蒙混层
自生石英
泥质胶结
泥质胶结
泥浆污染
3、Slice Technique of Rock 薄片技术
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
主要用途--形态观测
骨架颗粒特征：颗粒大小、粒度分布、颗粒接触关 系、粒间胶结物类型与结构(估计岩石强度…防砂);
1、岩心分析的目的和意义
油气层地质研究的主要内容
矿物性质：敏感性矿物的类型、产状和含量； 孔隙介质的特性：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 ； 岩石表面性质：比表面、润湿性； 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； 岩石所处环境：岩石所出的内外环境； 岩石对环境变化的敏感性：矿物、孔隙特性、孔隙
观测岩心的主要性能…形态观测
孔喉
孔面颗粒
观测岩石骨架特征 矿物颗粒的大 小、产状和分布；
观测孔隙和喉道表面特征 表面松散颗 粒的大小和分布、光滑性；
骨架颗粒 孔隙
孔喉
充填物
骨架颗粒
孔隙
观测孔喉结构特征 孔隙几何形态、孔隙类型（粒间 孔隙、微孔隙） 喉道类型（缩径喉道、点状喉道、 片状喉道）、孔喉直径；
强度因子。
局限性：
不易鉴定微量组分矿物； 不能给出矿物的产状和分布； 不能给出孔隙和孔喉的结构和分布。
实例
QHD32-6 油田粘土矿物 XRD 分析结果（与 SZ36-1 对比）
层
油田
位
QHD32-6
Nm
QHD32-6
井段 m
1050-1172
1281-1306
《岩心分析》课件
地球化学研究
通过岩心分析可以研究地球内部的化学成分和反应过程，揭示地球 的演化规律和动力学机制。
地质年代学研究
通过岩心分析可以测定岩石的年龄和沉积序列，为地质年代学研究提 供重要数据支持，有助于了解地球历史和板块运动。
PART 05
岩心分析的挑战与展望
岩心分析的局限性
样品代表性
由于岩心采集和制备过程中的误差，可能导致样品代表性不足， 影响分析结果的准确性。
发展高分辨成像技术， 实现岩心微观结构和成 分的快速、无损检测。
多学科交叉融合
加强地质学、地球物理 学、化学、物理学等多 学科的交叉融合，推动 岩心分析技术的发展。
跨学科合作与交流
建立跨学科交流平
台
鼓励不同学科领域的专家学者进 行交流合作，共同探讨岩心分析 技术的发展方向和挑战。
加强国际合作
积极参与国际学术交流和合作， 引进国外先进技术和管理经验， 推动岩心分析技术的国际化发展 。
样品破坏性
岩心分析需要对样品进行切割、破碎等处理，可能导致样品破坏， 无法进行后续分析。
实验误差
实验过程中可能存在误差，如仪器误差、操作误差等，影响分析结 果的准确性。
未来发展方向与技术革新
智能化分析
利用人工智能和机器学 习技术，实现岩心分析 的自动化和智能化，提 高分析效率和准确性。
高分辨成像技术
目的
岩心分析是石油、天然气和矿产资源勘探中重要的手段之一 ，通过岩心分析可以了解地下岩层的岩石类型、矿物组成、 结构特征、储层物性以及含油、气、水情况等，为地质勘查 和资源开发提供重要的数据支持。
岩心分析的重要性
了解地下岩层特征
岩心分析是了解地下岩层特征最直接、最可靠的方法之一，通过对岩心的观察和分析，可 以获取地下岩层的岩石类型、矿物组成、结构特征等信息，为地质勘查和资源开发提供重 要的数据支持。
通过岩心分析可以研究地球内部的化学成分和反应过程，揭示地球 的演化规律和动力学机制。
地质年代学研究
通过岩心分析可以测定岩石的年龄和沉积序列，为地质年代学研究提 供重要数据支持，有助于了解地球历史和板块运动。
PART 05
岩心分析的挑战与展望
岩心分析的局限性
样品代表性
由于岩心采集和制备过程中的误差，可能导致样品代表性不足， 影响分析结果的准确性。
发展高分辨成像技术， 实现岩心微观结构和成 分的快速、无损检测。
多学科交叉融合
加强地质学、地球物理 学、化学、物理学等多 学科的交叉融合，推动 岩心分析技术的发展。
跨学科合作与交流
建立跨学科交流平
台
鼓励不同学科领域的专家学者进 行交流合作，共同探讨岩心分析 技术的发展方向和挑战。
加强国际合作
积极参与国际学术交流和合作， 引进国外先进技术和管理经验， 推动岩心分析技术的国际化发展 。
样品破坏性
岩心分析需要对样品进行切割、破碎等处理，可能导致样品破坏， 无法进行后续分析。
实验误差
实验过程中可能存在误差，如仪器误差、操作误差等，影响分析结 果的准确性。
未来发展方向与技术革新
智能化分析
利用人工智能和机器学 习技术，实现岩心分析 的自动化和智能化，提 高分析效率和准确性。
高分辨成像技术
目的
岩心分析是石油、天然气和矿产资源勘探中重要的手段之一 ，通过岩心分析可以了解地下岩层的岩石类型、矿物组成、 结构特征、储层物性以及含油、气、水情况等，为地质勘查 和资源开发提供重要的数据支持。
岩心分析的重要性
了解地下岩层特征
岩心分析是了解地下岩层特征最直接、最可靠的方法之一，通过对岩心的观察和分析，可 以获取地下岩层的岩石类型、矿物组成、结构特征等信息，为地质勘查和资源开发提供重 要的数据支持。
岩心录井PPT学习教案
如：开发阶段，要检查注水效果，布署注水检查取心；为求得油层原 始饱和度，采用油基钻井液和密闭钻井液取心；为了解断层、接触关系 、标准层、地质界面而布置专项任务取心。 ➢其他地质目的取心：如完钻时的井底取心、潜山界面取心、油水过渡 带的取心等等。
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3.取心层位的确定
在已确定的取心中不是全井取心，而是分段取心，因此要 合理选择取心层位。
确，发现问题要查明原因，及时整改。 （5）沿岩心同一轴线并尽量垂直层面，将岩心对半劈开，岩心编号或长度记
号被损坏时应立即补好。
第28页/共59页
2.岩心描述的分层原则
（1）一般长度大于或等于10cm，颜色、岩性、结构、构造、含油情况 等有变化者，均须分层描述。
（2）在岩心磨光面或岩心的顶、底部或油浸级别以上的含油岩性、特殊 岩性、标准层、标志层，即使厚度小于10cm，也要进行分段描述。
约3.0 约2.3 约2.1
中等 较低 低值 低值 约为0 约为50 约为0
低值
比砂岩还低
比砂岩还低
比砂岩还低
最低 最低 最低（钾岩 很高）
明显异常 明显异常 无异常 大片异常
基值 基值 基值
中等，明显正差 异
低到中等
较高，明显正差 异
较高
高值，锯齿状正、 负差异
高值
高值，锯齿状正、 负差异
高值
极低
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3．取全、取准取心钻进工作中的各项地质资料 ➢ 钻时和岩屑资料可供选择割心位置参考。 ➢ 在岩心收获率低时，岩屑资料还是判断岩性的依据。 ➢ 在油、气层取心时，应及时收集气测资料，观察槽
面油、气、水显示，并做好记录，供综合解释时参 考。
第19页/共59页
4.在取心钻进时，不能随意上提下放钻具 ➢ 当上提后再下放时，易使活动接头卡死或失灵，把已取
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3.取心层位的确定
在已确定的取心中不是全井取心，而是分段取心，因此要 合理选择取心层位。
确，发现问题要查明原因，及时整改。 （5）沿岩心同一轴线并尽量垂直层面，将岩心对半劈开，岩心编号或长度记
号被损坏时应立即补好。
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2.岩心描述的分层原则
（1）一般长度大于或等于10cm，颜色、岩性、结构、构造、含油情况 等有变化者，均须分层描述。
（2）在岩心磨光面或岩心的顶、底部或油浸级别以上的含油岩性、特殊 岩性、标准层、标志层，即使厚度小于10cm，也要进行分段描述。
约3.0 约2.3 约2.1
中等 较低 低值 低值 约为0 约为50 约为0
低值
比砂岩还低
比砂岩还低
比砂岩还低
最低 最低 最低（钾岩 很高）
明显异常 明显异常 无异常 大片异常
基值 基值 基值
中等，明显正差 异
低到中等
较高，明显正差 异
较高
高值，锯齿状正、 负差异
高值
高值，锯齿状正、 负差异
高值
极低
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3．取全、取准取心钻进工作中的各项地质资料 ➢ 钻时和岩屑资料可供选择割心位置参考。 ➢ 在岩心收获率低时，岩屑资料还是判断岩性的依据。 ➢ 在油、气层取心时，应及时收集气测资料，观察槽
面油、气、水显示，并做好记录，供综合解释时参 考。
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4.在取心钻进时，不能随意上提下放钻具 ➢ 当上提后再下放时，易使活动接头卡死或失灵，把已取
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筛析法、薄片粒度图像分析
铸体薄片、阴极发光、(XRD〕全岩 分析、红外光谱
粘土矿物 非粘土矿物
产状 类型、成分、含量 产状 类型、成分、含量
铸体薄片、SEM
铸体薄片、XRD、红外光谱、沉降 分离法、电子探针或能谱
岩石薄片、SEM
薄片染色、XRD全岩分析、红外光
谱、碳酸盐含量测定
17
三、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。经验表明，钻屑的代表 性很差，故通常使用成形岩心，而且多个实验项目 可以进行配套分析，便于找出岩石各种参数之间的 内在联系。
颗粒构成支架状，颗粒
之间多呈点接触。胶结
物含量少，只充填在碎
屑颗粒之间的孔隙中，
他们是成岩期或后生期
的化学沉淀产物。
10
接触胶结：也为颗粒支撑 结构，颗粒之间呈点接触 或线接触，胶结物含量很 少，分布于碎屑颗粒相互 接触的地方。
镶嵌结构：在成岩的压固作 用下，特别是当压溶作用明 显时，砂质沉积物中的碎屑 颗粒会更紧密的接触。颗粒 之间由点接触发展为线接触、 凹凸接触、甚至形成缝合线 接触。
摩氏硬度
6 6~6.5 6~6.5 5.5~6 5~6 5~6 6~6.5 类 5.56~6 5.56~6
2~2.5 2.5~3
晶形
单斜晶系 三斜晶系 三斜晶系 三斜晶系 三斜晶系 三斜晶系 三斜晶系
六方晶系 等轴晶系
单斜晶系 单斜晶系
3
4
5
砂岩储层储集岩的孔隙结构 • 孔隙结构是指岩石所具有的孔隙和喉道
15
岩心
岩石物理性质
、 k 测 定 铸体薄片 扫描电镜 压汞技术 图象分析 接触角法
孔隙度渗 透率孔隙 结构岩石 表面性质
岩 石 岩物石理结构性与质矿物
铸体薄片 X 射线衍射 扫描电镜 电子探针红 外光谱
岩石的 稳定性 与强度体
化学分析 光谱分析 色谱分析 高压物性
结垢趋势 及类型
分析的样品：井下岩芯、钻屑和井壁取芯；
主要方法：X衍射、扫描电镜、岩石薄片三大常规常 规岩心分析技术；
1
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前言
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2
主要造岩矿物
序号
1 2 3 4 5 6 7
8 9
10 11
矿物名称
11
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。
类型、大小、形态、连通性、分布 大小、分布
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 接触角测量、阿莫特(自吸人)法、离 心机法毛管压力曲线测定 铸体薄片、图像分析、SEM，X射线、 CT扫描、NMR 压汞法、离心机法毛管压力曲线测定
石英、长石 岩屑、云母
粒度大小、分布 接触关系、成分、含量、成岩变化
12
一、岩心分析的目的意义
1.岩心分析的目的 ➢ 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 ； ➢ 确定油气层潜在损害类型、程度及原因； ➢ 为各项作业中保护油气层工程方案设计提供依据
和建议；
13
2.岩心分析的意义
通过岩芯分析可以获得岩心中矿物性质及多孔 介质的特性，体现了岩心分析在油气层地质研究 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。
14
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。
的几何形状、大小、分布及其相互连通 关系。
6
影响孔隙结构的因素 a. 岩石颗粒的大小
7
b. 岩石颗粒的形状
8
C.颗粒之间的接触关系
9
d. 胶结类型
基底胶结、孔隙胶结、接触胶结、镶嵌结构
基底胶结：填隙物含量较多， 碎屑颗粒在其中互不接触呈 漂浮状。填隙物主要为杂基。
孔隙胶结：这是最常见
的颗粒支撑结构，碎屑
内部环境 压力 温度 原地应力 天然驱动能量
外部环境 流速 工作液性质 外来固相侵入 压差
潜在油气层损害和敏感性
保护油气层技术措施建议
图2-1保护油气技术中油气层地质研究的内容及岩心分析的作用
16
常 岩规 石物 物性 理 性 质
孔隙 结构
骨架 岩 结构 石 结 构 与填 矿隙 物物
表2-1 岩心分析揭示的内容和所用的方法
密度
1.铝硅酸盐(长石族)
正长石 钾微斜长石 钠长石 钠钙长石 中长石 钙钠斜长石 钙长石
2.57 2.54 2.62~2.65 2.65~2.67 2.68~2.69 2.70~2.73 2.74~2.76
似
长
石
霞石 白榴石
2.55~2.65 2.45~2.50
云母(层状硅酸盐)
白云母 黑云母
2.75~3 2.70~3.1
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；
孔隙度
内容 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
比表面 相渗透率
润湿性 孔隙--喉道
孔喉
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
气—水、油—气、气—油—水 油湿、水湿、中间润湿