工艺矿物学课件资料
《工艺矿物学》重点
一、名词解释
1.工艺矿物学：是以工业固体原料及其加工产物的矿物学特征和加工时组成矿物的性状为研
究目标的边缘性科学。
2.自然光：在垂直光波传播方向的平面内作任意方向的振动，各个振动方向的振幅相等。
3.偏光：只在垂直光传播方向的某一固定方向上振动的光波，称平面偏振光，简称偏振光
或偏光。
4.偏光化作用：使自然光转变为偏光的作用称为偏光化作用
5.均质体：等轴晶系矿物和非晶质物质在各方向的光学性质相同，称为光性均质体，简
称均质体。
6.非均质体：中级晶族和低级晶族的矿物其光学性质随方向而发生变化，称为光性非均质
体，简称非均质体，绝大多数矿物属于非均质体。
7.光率体：光波在晶体中传播时，折射率值随光波振动方向变化的一种立体几何图形。
8.双折射：光波射入非均质体，除特殊方向外，都要发生双折射，分解形成振动方向不同、
传播速度不同、折射率值不等的2个偏光
9.光轴：光波沿非均质体的特殊方向入射时(如沿中级晶族晶体的Z轴方向)，不发生双折射，
不改变入射光波的振动特点和振动方向，这个特殊方向称为光轴。
10.矿物的颜色：矿物的颜色是由光波透过矿片时经矿物的选择性吸收后产生的
11.多色性：矿物的颜色随光波振动方向的不同而发生改变的现象。
12. 吸收性：矿物的颜色深浅发生变化的现象
13.矿物的边缘：在薄片中2种折射率不同的物质接触处，光线透过时可看到比较黑暗的
边缘，称为矿物的边缘
14. 贝克线：在矿物的边缘附近可看到一条比较明亮的细线，升降镜筒时亮线移动，该亮
线称为贝克线或光带。
15.糙面：在单偏光镜下观察矿物的表面时，某些矿物表面比较光滑，某些矿物表面较为
粗糙，呈现麻点状，好像粗糙皮革，这种现象称为糙面。
16.突起：在薄片中，不同矿物表面好像高低不同，某些矿物表面显得高一些，某些矿物
则显得低平一些，这种现象称为突起
17.消光现象：矿片在正交偏光镜间变黑暗的现象，称为消光现象
18. 消光位：非均质体在正交偏光镜间处于消光时的位置称为消光位
19.干涉色谱表：根据光程差公式R=d(Ng-Np)，把公式中光程差与切片厚度、双折射率三者
之间的关系，用图表方式表示出来，这种图表称为色谱表
20. 补色法则(消色法则)：在正交偏光镜间放置2个非均质体任意方向的切片，在45度位置时，光通过两切片后总的光程差的增减法则，称为补色法则，又称消色法则。
21.补色器：又称试板或消色器。常用的类型有石膏试板、云母试板、石英楔3种。
22.反射器:反射器是垂直照明器中重要的部件，其作用为将来自进光管的水平入射光垂直向
下反射，透过物镜达到光片表面。常用的反射器有玻片式和棱镜式两种。
23. 反射率:反射率是表示矿物磨光面反光能力的参数，用符号R表示. 指反光显微镜下,垂直入射光经矿物光面反射后的反射光强度(Ir)与原入射光强度(Ii)的比率，用百分数表示，即：R=I r/I i*100%
24.双反射:矿物反射率随晶体方向而变化，当旋转物台时，矿物亮度发生改变，反射率随方向而变化的现象称为矿物的双反射。
25.反射色：矿物光片在单偏光镜下呈现的颜色称为矿物的反射色。
26.反射多色性：矿物反射色随光性方位而变化的现象称为反射多色性
27.内反射:当光线照射到具有一定透明度的矿物光片表面时，有一部分光线折射透入矿物
内部，遇到矿物内部的某些界面(如解理、裂隙、空洞、晶粒、包裹体等)，光线被反射出来或散射开，该现象称为矿物的内反射。
28.晶形:晶体的天然几何多面体外形称为晶形。
29.解理：矿物在外力作用下沿晶格中一定方向发生破裂的固有性质称为解理，沿解理裂开
的平面叫解理面。
30. 双晶:2个或多个同种晶体按一定的对称规律形成的规则连生体，称为双晶。
31. 环带:有些矿物的晶粒内部，沿晶面方向有一系列环状的纹线和条带
32.分离矿物定量法：利用待测矿物与原料中其他矿物性质的差异，将待测矿物从原料中
分离出来而进行定量的一种方法
33.显微镜下矿物定量：是从待测矿物原料中选取少量有代表性的样品，加工制备成光片或
薄片，在显微镜下通过测定不同矿物在光片或薄片上所占的比例，达到矿物定量的目的。
34. 二次电子：在单电子激发过程中,被入射电子轰击出来的核外电子，称为二次电子。
35.俄歇电子：从距样品表面小于1nm深度范围内发射的并具有特征能量的二次电子。
36.背散射电子：电子射入试样后，受到原子的弹性和非弹性散射，有一部分电子的总散射
角大于90度，会新从试样表面逸出，这种电子为背散射电子，这个过程称为背散射。
37. 电子探针微区分析（EPMA或EPA）：是一种微区化学成分分析仪器。它将电子光学技
术和X射线光谱技术有机结合起来，使矿物中元素的定性和定量分析的空间分辨率达到微米
级水平。
38.x射线衍射物相分析：将待测的单相或多相物质进行x射线衍射实验，得到衍射花样或
衍射的有关数据，然后将衍射花样或数据跟标准物质或标准矿物的衍射卡片作对比，从而达到确定单相或多相物质的目的，这个过程称为x射线衍射物相分析
39.选择性溶解法：选择性溶解法是利用矿物化学性质的差异，特别是矿物在不同溶剂中溶
解性的差异，使不同矿物分离。
40.干涉色级序：在正交偏光镜间由薄至厚慢慢插入石英楔，石英楔干涉色连续不断地变化，依次为暗灰－灰白－浅黄－橙－紫红－蓝－蓝绿一黄绿一橙黄一紫红一蓝一蓝绿一黄一橙
－红……直至亮白色。这种由低到高有规律的变化，就构成了干涉色级序。
41..电子探针的分析方法有定点分析、线扫描分析和面扫描分析
二问答题
1.工艺矿物学研究内容
（1）原料与产物中的矿物组成 (任务：查清原料与产物中所有矿物种(亚种)属；判明各主要矿物成分的变化规律；考察伴生物质的特征，确定各组分的含量。基础性工作) （2）原料与产物中的矿物粒度分析 (有用矿物的粒度大小，既是确定磨矿细度的关键因素，又对流程方案的选择有重要影响。)
（3）原料与产物中元素的赋存状态 (元素赋存状态指元素在原料或产物中的存在形式及其
在各组成物相中的分配比例)
(4)矿物在工艺加工进程中的性状 (矿物在生产工艺中受到一定的物理或化学作用时，所
呈现的状态形式的改变，即为它的性状)
（5）矿物工艺性质改变的可能性和机理
（6）判明尾矿和废渣（工业废弃物）综合利用的可能性
（7）矿物的工艺性质与元素组成和结构的关系
（8）查明矿石工艺类型空间分布规律，编制矿物工艺图（目的是为矿山采掘、选厂生产的
合理高效运行提供依据。）
（9）研究工业固体原料加工前的表生变化（出露地表的矿床由风化作用产生的改变
（10）分折矿物工艺性质的生成条件 ( 矿物是地壳上各种地质作用的产物，具有的各种工
艺性质都与自身成矿作用有关。)
2.工艺矿物学研究中的取样问题
（1）基本要求样品具有充分的代表性。
（2）获取样品的方式有2种：一是在现场取样点上采取地质标本样。二是从分选产品及试验用矿样中抽取；
（3）样品的取样网络布置方法：:在平面上，要照顾到全区情况，适当布点；在剖面上，要
顾及到上、中、下各段都有取样点。取样点的数目一般至少要有4个以上的采样点。
如果试样为G，则全矿区实际取样重量不得小于2G；一般试样重100－－200kg，个别可到1t。
取样方法，根据地质条件、矿石品位、取样点数及工作目的而定。常用的有爆破法、方格法、刻槽法、全巷剥层法等。
（4）工艺矿物学研究中常见的样品处理方法：
i．样品混匀法：铁锨拌匀法、环锥法、滚移法、槽型分样器法
ii．样品缩分法常用堆锥四分法或网格法进行。
3.调节焦距
调节焦距目的是为了使物像清晰可见。
a) 将观察的矿物薄片置于物台中心，并用薄片夹子将薄片夹紧。
b) 转动粗动螺旋，从侧面看镜头，将镜头下降到最低位置。
c) 若使用高倍物镜，需要下降到几乎与薄片接触的位置，注意不要碰到薄片，以免损坏镜头。
d) 从目镜中观察，同时转动粗动螺旋，使镜筒缓慢上升，直至视域内有物像后，
再转动微动螺旋使之清楚。
4.中心校正（见课本P29）
5.反光显微镜下矿物性质的测定
（1）.反射率和双反射（2）.反射色和反射多色性（3.）内反射（4）.均质性和非均质性
6.影响矿物反射率和双反射的因素
(1)光源光源的强度及入射光波长对反射率影响很大。光源越强，反射率就越高；波长
改变，反射率也随之改变。因此在测定反射率时，对标样和欲测矿物要保持相同的测试条件。(2)光片及安装质量光片表面磨光质量要高，做到无擦痕、麻点或氧化膜等，否则会
降低矿物的反射率。光片安装时必须严格压平，若光片表面与入射光不垂直，则会影响反射光的方向，降低矿物的反射率。
(3)其他因素浸没介质、放大倍数、焦距、内反射及温差等因素均能影响反射率的高低。
7.透射电子显微镜（TEM）工作原理
工作原理：电子枪产生的电子束经1—2级聚光镜会聚后均匀照射到试样的某一微小区域，
入射电子与物质相互作用，由于试样很薄，绝大部分电子可以穿透试样，其强度分布与所穿过试样区的形貌、结构构造等对应。透射出的电子经物镜、中间镜、投影镜的二级磁透镜放
大后投射在显示图像的荧光屏上，荧光屏把电子强度分布转变为人眼可见的光强分布，于是在荧光屏上显示出与试样形貌和结构构造相对应的图像。
8.透射电镜中试样的制备方法有哪些？
(1) 粉未试样的制备对于粒径为微米级和纳米级的粉末，如粘土矿物及其它超
细粉末等，在测试前先应用超声波分散器将待观察的粉末置于与试样不发生作用的液态试剂
中，并使之充分分散制成悬浮液。
(2)超薄片试样的制备对块状的岩矿试样及非金属的陶瓷试样来说，其制样原理是首先将块状样品切割，然后在磨片机中将其磨成厚小于0．03nm的薄片，将磨好的薄片放到离子减簿机中，在真空下用高能量的氢离子轰击薄片，使试样中心穿孔，由于穿孔周围的厚度极薄，对电子束透明时，即可进行观察。
(3)复型试样的制备所谓复型是将待测试样的表面或断面形貌用薄膜将它们复制下
来。将复型后的薄膜拿到样品室内观察。
9.扫描电镜的工作原理
由电子枪发射出能量5－35Kev的电子流，经聚光镜和物镜缩小形成具有一定
能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈的驱动下，在试样表面按照一定时间和空间顺序作拉网式扫描。聚焦后的微细电子束与试样相互作用产生二次电子、背射
电子和其它物理信号。二次电子发射量随试样表面起伏而变化，背散射电子的发射量与
试样中元素的原子序数成正比，二次电子信号及背散射电子信号分别被探测器收集并转换成
电信号。经视频放大后传到显像管栅极，分别得到二次电子像及背散射电子像。
10.透射电镜和扫描电镜式样制备有何不同？
（1）透射电镜中所显示的物质像是由电子束透过试样后形成的像，由于电子束的穿透能力
比x射线弱得多，因此，必须用小而薄的试样。对于加速电压为50一200kv的透射电镜，试样厚度以100nm左右。如果要获得高分辨电子像，试样的厚度必须小于10nm。透射电镜分析试样的制备相对比x射线衍射分析和扫描电镜等测试方法的样品制备麻烦。主要有粉末法、超薄片法和复型法3种。
（2）扫描电镜试样制备：根据扫描电镜类型不同，试样大小为几毫米－20mm。只作形貌观察，样品表面不做抛光；做成分分析时，表面需抛光；如果试样不导电（岩矿样），需要在
表面蒸镀导电炭膜（金、铂）。
11.x射线的产生方法
通过x射线管来产生，真空管真空度小于10-6Pa。有2个金属电极，阴极由钨丝卷成，阳
极为某种金属(Cu、Fe、Co、Ag等)磨光面(称为靶)。当阴极钨丝通入电流加热时，钨丝周
围会产生大量的自由电子。在阴极和阳极之间加上高电压(30一50kv)，在强电场作用下，自由电子向阳极高速移动，当阳极靶受到高速自由电子的轰击时，电子的大部分能量变为
热能，一部分能量转变成x射线，由靶面射出。
12.x射线在晶面上的“反射”与可见光在镜面上反射不同：
(1)可见光的反射限于物体的表面，而x射线的“反射”是受x射线照射的所有原子(包括晶体内部)的散射线干涉加强而形成。
(2)可见光的反射无论入射光线以任何入射角入射都会产生。x射线只有在满足布拉格方程的某些特殊角度下才能“反射”。
13.俄歇电子能谱表面微区分析原理
俄歇电子的产生是由原子内壳层电子因电离激发留下一个空位，引起较外层电子向这一能级
跃迁使原子释放能量，该能量使外层电子进一步电离，发射一个与原子序数相关的俄歇电子，
检测俄歇电子的能量和强度可以获得表面层化学成分的定性和定量信息。
14.热分析方法
热分析方法是根据矿物在加热过程中所发生的热效应或重量变化等特征来研究和鉴定矿物
的一种方法。目前应用较广的方法有差热分析法、热重分析法、微分热重分析法、热膨胀法、差示扫描热量分析法和逸出气体分析法。
差热分析（DTA），是根据不同温度下出现的不同热反应的原理来对矿物进行鉴定。
热重分析法 (TG)，是通过测定矿物在加热过程中重量的变化来鉴定矿物的一种方
15.差热分析法工作原理
(1)差热分析简写为DTA，是根据不同温度下出现的不同热反应的原理来对矿物进行鉴定。
通过研究这些矿物加热或冷却到某温度点会发生放热反应或吸热反应的特征，在测试过程
中，将会发生热反应的待测矿物与不会发生热反应的某种已知标样(标准矿物或中性体)一同放在加热炉中加热升温或降温，当加热或冷却到某个温度点时，待测样品由于发生热反应使
它与标样之间的温度不一致。
(2)由于试样与标样之间在某温度点下存在着固有温度差，将它们的温度差绘成差热曲线。
(3)在矿物鉴定时，将试样的差热曲线跟所查阅的有关手册中的已知矿物的差热曲线进行对
比，如果相互之间能吻合，则可确定待测样品的矿物名称，这就是用差热分析法来鉴定矿物的原理。
16.元素在矿物原料中的赋存状态
元素在矿物原料中的赋存状态有3种，即：独立矿物形式、类质同象形式和吸附形式。
17.原料与产物内组成矿物的定量
原料与产物中矿物定量基本方法 (1)分离矿物定量法；(2)显微镜下定量法；3)特征元素化学分析定量法；(4)仪器分析定量法。
1）分离矿物定量法（实验法）
a）重力分离法（重选）：利用不同矿物之间密度的差异进行矿物分离
b）磁力分离：是利用原料中不同矿物间磁性的差异进行矿物分离的。适于磁力分离的矿物
主要是强磁性矿物(亚铁磁性物质)和部分弱磁性矿物(顺磁性物质)。
c）介电分离是在具有一定介电常数的介电液中进行的，将介电分离仪的电磁振荡电极插入
介电液中，在电极周围形成交变非均匀电场，电场强度自电极向外降低。
d）选择性溶解法：选择性溶解法是利用矿物化学性质的差异，特别是矿物在不同溶剂中溶
解性的差异，使不同矿物分离。
2）显微镜下目估定量
面测法：面测法是根据光片或薄片中的各矿物所占面积百分含量等于矿物在原料中所占体
积百分含量的原理来测定矿物的含量。
线测法：线测法是根据矿片表面不同矿物沿一定方向直线上线段截距长度百分含量与其在
原料中的重量百分含量相等的原理进行测量的。
点测法：点测法的原理是矿片上各种矿物表面所占点数之比与各矿物在原料中的体积之比相
等。
3）化学分析矿物定量：是利用矿物原料化学成分与其组成矿物化学成分的相关性，通过一
定的数学运算来进行矿物定量。
4）仪器分析矿物定量自动图像分析法：一，利用矿物在显微镜下的光化学性质的差异
（反射率、折射率、颜色等）来识别矿物。二，利用电子探针或扫描电镜生成矿物图像（背
散射电子图像或元素特征X射线图像等），根据矿物化学成分的差异识别矿物。x射线衍射定量分析是在定性物相分析的基础上进行的，其原理是混合原料中某种物相(矿物)的含量Q 与其特征衍射峰的强度I成正比。
18.简述分离矿物定量法的基本原理及特点
(1)原理：利用待测矿物与原料中其他矿物性质的差异，将待测矿物从原料中分离出来而进
行定量的一种方法。（2分）
(2) 该法主要适用于某些易于分选且嵌布粒度较粗大的矿物定量，对于嵌布粒度细小且难以
分离的矿物的定量则不适用。（2分）
(3)该法定量结果准确可靠，但操作过程繁琐、费时、费力，其应用受到了一定的限制。（2分）
19.元素赋存状态研究方法
（1）重砂分离法
（2）选择性溶解法：酸碱浸出法：选择合适的溶剂，在一定条件下，对载体矿物进行溶解
或浸出，根据矿物中有关矿物组分的可溶性，以及待测元素与主元素可溶性的相关性，分析判断元素在载体矿物中的赋存状态。
无机盐或有机酸浸出法：当有用元素以离子吸附形式被吸附在黏土或其他矿物中时，可用无机盐或有机酸浸出，常用的选择性浸出试剂有：无机盐类、有机酸类、无机酸、碱等。
（3）电渗析是基于在外加直流高压电场的作用下，将矿物中呈吸附状态的元素离子解吸下
来，并向极性相反的电极迁移。
（4）矿物微区分析法：用于研究元素赋存状态的矿物微区分析方法主要包括：扫描电镜、
电子探针、离子探针等，其原理是通过对元素在矿物表面分布特征的检测，来判断元素的赋存状态。
20.简述磁铁矿在铁矿石中的嵌布特征与其可磨性和可选性的关系？
有用矿物的嵌布特征，指矿石中有用矿物的颗粒大小、形状、与脉石矿物的结合关系以及空间分布特点，它是有关矿物空间形态的综合概念。结晶粒度粗，易磨易选，反之难磨难选
矿山地质工作培训课件
矿山地质工作 矿山地质工作 一、岩金矿山地质工作种类 矿山地质工作，从矿山建设到矿山关闭始终贯穿矿山开发的全过程。按工作性质矿地质可分为勘探地质、工艺地质、经管地质和水文及工程地质。勘探地质在矿山地质中占有突出重要的地位，如果说地质是矿山开发基础的话，勘探地质更是其基础的基础。工艺地质、经管地质和水文及工程地质也在矿山开发的不同工作环节中发挥着相应的保证和（或）监督作用。 勘探地质、工艺地质及经管地质工作，是矿山地质工作前后衔接的三个部分。勘探地质工作从找矿、发现、追索矿体开始到划分成开采矿块并达到其周边控制为止，工艺地质工作从矿块切割开始，历经采矿生产、出矿配矿、选矿生产到尾矿排出为止，经管地质工作则多在生产期后进行，如损失、贫化经管及储量经管等。 按工作性质，各种矿山地质工作还可进一步分为若干分类。勘探地质包括评价勘探和生产勘探，其工作内容包括：设计、施工、地质编录、地质取样、一加工、化验分析、矿块圈定和储量计算等。工艺地质包括采矿工艺地质和选矿工艺地质。经管地质包括资源经管、矿量经管、矿石损失与贫化经管等。水文与工程地质也由两部分组成。 为适应对矿山勘探地质宏观经管的需要，主要依据矿山开发程序，将矿山勘探地质分为基建勘探、生产勘探和地质勘探三下类别。地质勘探和评价勘探含义相同。此处所指的基建勘探则是泛指在矿山设计和基建阶段所进行的勘探、勘查及其有关的地质工作。如《岩金矿山地质与测量工作条例（试行）》对基建勘探所列的七条任务，其中两条属评价勘探性质，三条属生产勘探性质，另两条分别属工程地质和工艺地质性质。 二、岩金矿山地质工作的目的 各种性质的矿山地质工作的目的迥然不同。
结晶学与矿物学 顺口溜三首
结晶学与矿物学顺口溜三首 氧化物硅酸盐杂盐矿物要诀 李胜荣 2008年1月10日星期四 其一 氧化物矿物要诀 惰气离子最喜氧1）， 四大家族硬比钢2）。 色素改性无常理3）， 大球堆起三四方4）。 1）氧化物中金属阳离子主要为惰性气体型和近惰气型的过渡型离子。 2）氧化物最重要矿物有四个族，即，石英族、刚玉族、金红石族、尖晶石族。其次为黑钨矿族。硬度大于小钢刀是氧化物最重要鉴定特征。 3）氧化物中阳离子若为色素离子（过渡型），其颜色、光泽、透明度等性质均不同于由惰气型阳离子与氧组成的氧化物。氧化物解理多不发育，但有的矿物常见裂理，如刚玉之{0001}、磁铁矿之{111}等。 4）氧化物结构主要由大的氧构成紧密堆积，阳离子充填其空隙，以三方、四方、立方（等轴）对称为主。 其二
硅酸盐矿物要诀 岛环链层架如骨1）， 铝硅同长非莫属2）； 诸般酷若氧化物3）， 个性张扬成粘土4）。 1）指硅氧四面体构成的岛状、环状、链状、层状、架状硅氧骨干。 5）指从岛状、环状、链状、层状到架状硅酸盐，四配位铝的量与硅同步增长，至架状硅酸盐时，则非有铝不称其为硅酸盐。 6）硅酸盐的阳离子组成、多种性质及其变化规律与氧化物十分相似。 7）层状硅酸盐一组解理极完全，极易裂开成薄片状（张），粒度细小时则成粘土矿物，与氧化物颇不相同。其他许多硅酸盐蚀变后也易形成粘土矿物，如镁橄榄石蚀变为滑石、蛇纹石，辉石、角闪石蚀变为绿泥石，长石蚀变为叶蜡石、伊利石、高岭石等。 其三 杂盐矿物要诀 杂盐元素类最杂1）， 均将离子筑晶格2）； 玻璃软件常有理3）， 水中成就水为煞4）。 1）杂盐中金属阳离子既有惰性气体型及过渡型，又有铜型。
固井工艺简介
固井工艺简 井深结构图 固井按井深结构可分为：1·表层套管固井 2·技术套管固井 3·油层套管固井 4．回接套管固井 1表层套管固井：一般通俗指20 ”133/8”或95/8”套管的固井，其目的是为了封固松软，易垮塔地层，为下部继续钻进作准备。 固井工艺一般采用单级固井或内插管固井 A)单级固井指一次性注完设计水泥浆并按设计替浆到位。 B)内插管固井指用专用工具内插管插入插入座后，注浆按设计 量返出后，按设计量替浆，起钻循环 固井工序
2技术套管固井 一般通俗指7”133/8”或95/8”套管的固井，其目的是为了封固下部复杂地层，为下部钻开油气层，做好准备。 固井工艺一般采用单级固井，双级固井，悬挂固井。 A)单级固井与表层单级固井相同。 B)双级固井：指由于所封固地层的地层压力相差较大或由于封 固断较长所采用的一种特殊固井工艺。采用分级箍分两次注浆的固井工艺。
C)悬挂固井：指由于封固段较长，所下套管悬重较大或由于钻 井成本考虑。所采用的一种特殊固井工艺，采用固井专用工具－悬挂器与上层套管下部的连接达到技术固井的目的 固井工序
3油层套管固井 一般通俗指7”，5”，51/2”或41/2”套管的固井，其目的是为了分隔下部各油气层或油水层，为下部分层开采做好准备。 固井工艺一般采用单级固井，双级固井，悬挂固井。 其固井工艺过程与技术套管固井相同，但技术措施不同。 4回接固井 一般川内常见的是7”回接，其目的是为满足下部油气层开发所需要的套管强度。其固井过程采用固井专用工具－插入筒插入到回接筒内，在固井时必须上提套管建立循环通道。按设计注浆，替浆完后下放套管插入回接筒形成密封。 固井工序
固井工艺技术
固井工艺技术 常规固井工艺 内管法固井工艺 尾管固井工艺 尾管回接固井工艺 分级固井工艺 选择式注水泥固井工艺 筛管（裸眼）顶部注水泥固井工艺 封隔器完井及水泥充填封隔器固井工艺 注水泥塞工艺 预应力固井工艺 挤水泥补救工艺技术 漏失井固井技术 高压井固井技术 大斜度井固井技术 深井及超深井固井技术 长封固段井固井技术 小间隙井固井技术 糖葫芦井眼固井技术 气井固井技术
（一）常规固井工艺 常规固井工艺是指在井身质量较好,且井下无特殊复杂情况,封固段较短的封固要求下,将配制好的水泥浆，通过前置液、下胶塞（隔离塞）与钻井液隔离后，一次性地通过高压管汇、水泥头、套管串注入井内，从管串底部进入环空，到达设计位置，以达到设计井段的套管与井壁间的有效封固。套管串结构：引鞋+旋流短节+2根套管+浮箍+套管串。 施工流程：注前置液→注水泥浆→压碰压塞（上胶塞）→替钻井液→碰压→候凝。 保证施工安全和固井质量的基本条件： （1）井眼畅通。 （2）井底干净。 （3）井径规则，井径扩大率小于15%。 （4）固井前井下不漏失。 （5）钻井液中无严重油气侵，油气上窜速度小于10m/h。 （6）套管居中，居中度不小于75%。 （7）套管与井壁环形间隙大于20mm。 （8）钻井液性能在不影响井壁稳定、保证井下压稳的情况下，应保证低粘度、低切力、低密度，具有良好的流动性能。 （9）水泥浆稠化时间、流动度等物理性能应满足施工要求。 （10）水泥浆和钻井液要有一定密度差，一般要大于0.2。 （11）下灰设备、供水设备、注水泥设备、替泥浆设备及高低
压管汇等，性能满足施工要求。 （二）内管法固井工艺 内管法固井工艺是用下部连接有浮箍插头的小直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋），与环空建立循环，用水泥车通过钻杆向套管外环空注水泥。采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井液的掺混，缩短顶替钻井液时间。用该工艺进行表层时，水泥浆可提前返出，从而减少因附加水泥量过大而造成的浪费和环境污染。该工艺一般用于大直径套管固井。 套管串结构：插入式浮鞋+套管串（或：引鞋+1根套管+插入式浮箍+套管串）。 钻杆串结构：插头+钻杆扶正器+钻杆串。 工艺流程:注入前置液→注水泥浆→替钻井液（替入量比钻杆内容积少0.5m3）→放回压检查回压凡尔是否倒流→上提钻杆循环出多余的水泥浆。 (三)尾管固井工艺 尾管固井是指不延伸至井口的套管固井，这段不到井口的套管称做尾管。较短的尾管可座于井底，但绝大部分必须要求实施尾管悬挂，这样管柱不至于大幅度弯曲，利于保证固井质量，便于进行增产作业。悬挂器装在尾管顶部，尾管由尾管悬挂器悬挂于上层套管内壁。尾管固井的主要目的有：经济性；满足使用复合钻具或复合油管；改善钻井或注水泥环空水力条件等。 最常用的尾管悬挂器是液压式尾管悬挂器。
工艺矿物学课件资料
《工艺矿物学》重点 一、名词解释 1.工艺矿物学：是以工业固体原料及其加工产物的矿物学特征和加工时组成矿物的性状为研 究目标的边缘性科学。 2.自然光：在垂直光波传播方向的平面内作任意方向的振动，各个振动方向的振幅相等。 3.偏光：只在垂直光传播方向的某一固定方向上振动的光波，称平面偏振光，简称偏振光 或偏光。 4.偏光化作用：使自然光转变为偏光的作用称为偏光化作用 5.均质体：等轴晶系矿物和非晶质物质在各方向的光学性质相同，称为光性均质体，简 称均质体。 6.非均质体：中级晶族和低级晶族的矿物其光学性质随方向而发生变化，称为光性非均质 体，简称非均质体，绝大多数矿物属于非均质体。 7.光率体：光波在晶体中传播时，折射率值随光波振动方向变化的一种立体几何图形。 8.双折射：光波射入非均质体，除特殊方向外，都要发生双折射，分解形成振动方向不同、 传播速度不同、折射率值不等的2个偏光 9.光轴：光波沿非均质体的特殊方向入射时(如沿中级晶族晶体的Z轴方向)，不发生双折射， 不改变入射光波的振动特点和振动方向，这个特殊方向称为光轴。 10.矿物的颜色：矿物的颜色是由光波透过矿片时经矿物的选择性吸收后产生的 11.多色性：矿物的颜色随光波振动方向的不同而发生改变的现象。 12. 吸收性：矿物的颜色深浅发生变化的现象 13.矿物的边缘：在薄片中2种折射率不同的物质接触处，光线透过时可看到比较黑暗的 边缘，称为矿物的边缘 14. 贝克线：在矿物的边缘附近可看到一条比较明亮的细线，升降镜筒时亮线移动，该亮 线称为贝克线或光带。 15.糙面：在单偏光镜下观察矿物的表面时，某些矿物表面比较光滑，某些矿物表面较为 粗糙，呈现麻点状，好像粗糙皮革，这种现象称为糙面。 16.突起：在薄片中，不同矿物表面好像高低不同，某些矿物表面显得高一些，某些矿物 则显得低平一些，这种现象称为突起 17.消光现象：矿片在正交偏光镜间变黑暗的现象，称为消光现象
什么是固井
什么是固井 一、固井：在已钻出的井眼中下入一定尺寸的套管，并在套管与井壁或套管与套管之间的环形空间内注入水泥的工艺过程。 二、井身结构包括以下几方面的内容：所下套管的层次、直径、各层套管下入的深度、井眼尺寸（钻头尺寸）、各层套管的水泥反高等。 三、设计井深的主要依据：地层压力、地层破坏压力和坍塌压力。 四、套管的类型：⒈导管；⒉表层套管；⒊技术套管；⒋生产套管；⒌尾管。 五、井深结构设计的原则：①能有效的保护油气层，使油气层不受钻井液的损害；②能够避免漏、喷、塌、卡等复杂情况产生，保证全井顺利钻进，使钻井周期达到最短；③钻达下部高压地层时所用的较高密度的钻井液产生的液柱压力，不至于把上一层套管鞋处薄弱的裸露地层压裂；④下套管过程中，钻井液液柱压力和地层压力之间的压差，不至于造成卡阻套管。 六、套管柱的受力：轴向压力、外挤压力和内压力。 七、套管柱的附件：⒈引鞋（套管鞋、浮鞋）；⒉回压法；⒊套管扶正器；⒋磁性定位套管； ⒌联顶节。 八、水泥熟料主要成分：①硅酸三钙（C3S）；②硅酸二钙（C2S）；③铝酸三钙（C3A）；④铁铝酸四钙（C4AF）。 九、水化作用：油井水泥与水混合后，水泥中各种矿物分别与水发生水解和水化反映，某些水化产物还能发生二次反映。 十、水化反映的不断进行水泥浆形成水泥石可分为三个阶段：①胶溶期；②凝结期；③硬化期。 十一、稠化时间：指油井水泥浆在规定压力和温度条件下，从开始搅拌至稠度达100Bc所需要的时间。 十二、稠度：水合水泥混合后会逐渐变稠，变稠的速率。 十三、注水泥的设备：水泥车、水泥混合漏斗、水泥分配器、水泥头、胶塞、储灰罐。 十四、碰压：胶塞被推至浮箍时，泵压突然升高。 十五、注水泥主要工序包括：循环和接地面管汇→打隔离液→顶胶塞→碰压→候凝。 十六、提高泥浆的顶替效率：⒈紊流顶替；⒉打前置液；⒊活动套管；⒋调整完井液和水泥浆的性能；⒌使用扶正器。 十七、引起油、气、水窜的原因：水泥浆在凝固过程中的失重是导致油、气、水窜的主要原因，井壁存在泥饼、水泥硬化过程体积收缩也是造成油、气、水窜的原因。 十八、水泥浆失重：指水泥浆柱在凝固过程中对其下部或地层作用的压力逐渐减小的现象。十九、防止油、气、水窜的措施：①采用两用水泥；②分级注水泥；③减小水泥浆返高；④环空憋压候凝；⑤使用特种水泥。 二十、特殊固井技术：习惯上把除了常规一次注水泥技术方法。 二十一、特殊固井技术的种类：⑴、内管注水泥；⑵、尾管固井工艺；⑶、分级注水泥技术。二十二、完井：指从打开生产层到把井交付给采油生产期间的全部生产过程。 二十三、完井包括：打开生产层、下油层套管固井、射孔到试采的全部工艺过程。 二十四、井下复杂情况：钻井作业过程中，由于钻井液的类型与性能选择不当及井身质量较差等原因造成井下钻具的遇阻遇卡、钻进时严重憋跳钻、井漏、井喷等现象，不能维持钻进与其他钻井作业正常进行。 二十五、钻井事故：由于检查不周到，违章操作，处理井下复杂情况的措施不当或疏忽大意而造成的钻具折断、顿钻及井喷失火等恶果。
固井基础知识
第二部分固井基础知识 第一章基本概念 1、什么叫固井？ 固井是指向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注以水泥浆，把套管与井壁紧固起来的工作。 2、什么叫挤水泥？ 是水泥浆在压力作用下注入井中某一特定位置的施工方法。 3、固井后套管试压的标准是什么？ 5英寸、5 1/2英寸试压15MPa，30分钟降压不超过 0.5MPa，7英寸，9 5/8英寸分别为10MPa和8MPa，30分钟不超过0.5MPa；10 3/4—13 3/8英寸不超过6MPa，30分钟压降不超0.5MPa。 4、什么叫调整井？ 为挽回死油区的储量损失，改善断层遮挡地区的注水开发效果以及调整平面矛盾严重地段的开发效果所补钻井叫调整井。 5、什么叫开发井？ 亦属于生产井的一种，是指在发现的储油构造上第一批打的生产井。 6、什么叫探井？ 在有储油气的构造上为探明地下岩层生储油气的特征而打的井。 7、简述大庆油田有多少种不同井别的井？ 有探井、探气井、资料井、检查井、观察井、标准井、生产井、调整井、更新井、定向井、泄压井等。 8、什么叫表外储层？ 是指储量公报表以外的储层（即未计算储量的油层）。包括：含油砂岩和未划含油砂岩的所有含没产状的储层。 9、固井质量要求油气层底界距人工井底不少于多少米？探井不少于多少米？ 固井质量要求，调整井、开发井油、气层底界距人工井底不少于25米（探井不少于15米）。 10、调整井（小于等于1500米）按质量标准井斜不大于多少度？探井（小于等于3000米）按质量标准井斜不大于多少度？ 调整井按质量标准井斜不大于3度。探井按质量标准井斜不大于5度。
11、调整井（小于等于1500米）井底最大水平位移是多少？探井（小于等于3000米）井底最大水平位移是多少？ 调整井井底最大水平位移是40米。探井井底最大水平位移80米。 12、目前大庆油田常用的固井方法有哪几种？ （1）常规固井（2）双密度固井（变密度固井）（3）双级注固井（4）低密度固井（5）尾管固井 13、目前大庆油田形成几套固井工艺？ （1）多压力层系调整井固井工艺技术。 （2）水平井固井工艺技术。 （3）斜直井固井工艺技术。 （4）小井眼固井工艺技术。 （5）深井及长封井固井工艺技术。 （6）欠平衡固井工艺技术。 14、水泥头是用来完成注水泥作业的专业工具，常用的有哪几种？（1）简易水泥头；（2）单塞水泥头；（3）双塞水泥头；（4）尾管固井水泥头。 15、5 1/2″水泥头销子直径为多少毫米？ 5 1/2″水泥头销子直径为24mm。 16、常用的套管有哪些规格？ 5″、5 1/2″、7″、7 5/8″、8 5/8″、9 5/8″、10 3/4″、12 3/4″、13 3/8″、20″等。 17、简述技术套管及油层套管的作用？ 技术套管是封隔复杂地层，保证固井顺利进行，安装井口装置，支承油层套管重量，必要时可当油层套管使用。 油层套管是封隔油、气、水层与其它不同压力的地层，如因保护套管形成油气通道，满足开采和增产措施的需要。 18、常用扶正器的规格有哪些？ 5×5 1/4，5 1/2×7 1/2，5 1/2×8 1/2，5 1/2×9 3/4，9 5/8×12 1/4，13 3/8×17 3/4。 19、上胶塞的作用是什么？ （1）在管内隔开水泥浆和泥浆或清水；
固井工艺技术
固井工艺技术 常规固井工艺内管法固井工艺尾管固井工艺尾管回接固井工艺分级固井工艺选择式注水泥固井工艺筛管（裸眼）顶部注水泥固井工艺封隔器完井及水泥充填封隔器固井工艺注水泥塞工艺预应力固井工艺挤水泥补救工艺技术漏失井固井技术高压井固井技术大斜度井固井技术深井及超深井固井技术长封固段井固井技术小间隙井固井技术糖葫芦井眼固井技术气井固井技术
(一) 常规固井工艺 常规固井工艺是指在井身质量较好，且井下无特殊复杂情况， 封固段 较短的封固要求下，将配制好的水泥浆，通过前置液、下胶 塞(隔离塞)与钻井液隔离后，一次性地通过高压管汇、水泥头、 套管串注入井内，从管串底部进入环空，到达设计位置，以达到设 计井段的套管与井壁间的有效封固。套管串结构：引鞋 +旋流短节 +2根套管+浮箍+套管串。 施工流程：注前置液7注水泥浆7压碰压塞(上胶塞)7替钻井液 保证施工安全和固井质量的基本条件: 井眼畅通。 井底干净。 井径规则，井径扩大率小于15% 固井前井下不漏失。 套管居中，居中度不小于 75% 钻井液性能在不影响井壁稳定、保证井下压稳的情况下，应 保证低粘度、低切力、低密度，具有良好的流动性能。 (9)水泥浆稠化时间、流动度等物理性能应满足施工要求。 (11 )下灰设备、供水设备、注水泥设备、替泥浆设备及高低压管 钻井液中无严重油气侵，油气上窜速度小于 10m/h 。 (7) 套管与井壁环形间隙大于 20mm (8) (10)水泥浆和钻井液要有一定密度差，一般要大于 0.2。
汇等，性能满足施工要求。 （二）内管法固井工艺 内管法固井工艺是用下部连接有浮箍插头的小直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋），与环空建立循环，用水泥车通过钻杆向套管外环空注水泥。采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井液的掺混，缩短顶替钻井液时间。用该工艺进行表层时，水泥浆可提前返出，从而减少因附加水泥量过大而造成的浪费和环境污染。该工艺一般用于大直径套管固井。 套管串结构：插入式浮鞋+套管串（或：引鞋+1根套管+插入式浮箍+套管串）。 钻杆串结构：插头+钻杆扶正器+钻杆串。 工艺流程：注入前置液T注水泥浆T替钻井液（替入量比钻杆内容积少 0.5m3）T放回压检查回压凡尔是否倒流T上提钻杆循环出多余的水泥浆。 （三）尾管固井工艺 尾管固井是指不延伸至井口的套管固井，这段不到井口的套管称做尾管。较短的尾管可座于井底，但绝大部分必须要求实施尾管悬挂，这样管柱不至于大幅度弯曲，利于保证固井质量，便于进行增产作业。悬挂器装在尾管顶部，尾管由尾管悬挂器悬挂于上层套管内壁。尾管固井的主要目的有：经济性；满足使用复合钻具或复合油管；改善钻井或注水泥环空水力条件等。 最常用的尾管悬挂器是液压式尾管悬挂器。 套管串结构：引鞋+1根套管+ 浮箍+1根套管+浮箍+1根套管+球座短节（含托篮）+尾管串+尾管悬挂器总成+送入钻杆。 工艺流程:按作业规程下入尾管及送入钻杆到设计位置T开泵循环 7投球7憋压剪断座挂销钉悬挂器座挂7倒扣7憋压剪断球座销 钉循环钻井液T注前置液T注水泥浆T释放钻杆胶塞T替钻井液 7碰压7上提中心管循环出多余的水泥浆7起钻候凝。 （四）尾管回接固井工艺
结晶学与矿物学笔记
结晶学与矿物学笔记 一．【结晶学及其发展史】（第一章） 1．结晶学：结晶学也称为晶体学，是以晶体为研究对象、以晶体的对称规律为主要研究内容的一门基础性的自然学科。 2．简史：1669年，斯丹诺;面角守恒定律。1784.阿羽伊；整数定律。1809、魏斯；晶体的对称定律。1830、赫赛尔；32种对称型（点群）。1855、布拉维；14种布拉维格子。1867、加多林；32种对称型（点群）。1899、费德洛夫和圣夫利斯；230种空间群。1895、X射线。1909、劳埃；X射线对晶体的衍射及结构规律研究。1960~、布拉格父子；测定了大量晶体结构。1956~1960、用电子显微镜观察晶体结构的晶格像。1984、肖特曼等；发现准晶体，由此，“准晶体学”分支学科形成。 3.学科分支：晶体化学、晶体物理学、晶体结构学、晶体生长学。 4.意义：结晶学是矿物学、材料学、生命科学等许多学科的基础，而矿物学是整个地球科的基础，材料学是人类赖以进步的基石。故曰，结晶学是一门对科学的发展、技术的进步以及社会的文明起着基础作用的重要学科。 二．【晶体的定义及相关概念】 1.晶体：内部质点在三维空间上周期性平移重复排列（也称格子构造）构成的固体物质。或晶体是具有格子构造的固体。 2.格子构造：晶体内部结构最基本的特征是内部质点在三维空间内周期性平移重复排列，即格子构造。 3.空间格子：表示晶体内部结构中质点周期性重复排列规律的几图形。 4.相当点：满足（1）.点的内容相同，（2）.点的周围环境相同的条件的点。 5.空间格子三要素：（1）结点，空间格子中的点，代表晶体结构中的相当点（2）行列.结点在直线上的排列即构成行列，空间格子中的任意两个结点联接起来就一条行列的方向行列中相邻结点间的距离称该行列的结点间距。(3).面网，结点在平面上的分布即构成面网，空间格子中任意两个相交的行列决定一个面网。一个面网上的结点分布定可以连接成一个一个的平行四边形。面网上单位面积内结点的密度称为面网密度。相互平行的面网，其密度必相同，且任意两个相邻面网间的垂直距离———面网间距也必相等。面网密度与面网间距成正比，即面网密度大的面网其面网间距亦大，反之亦然。 6.平行六面体：在三维空间上，空间格子可以划出的最小重复单位。在实际晶体结构中所划出的最小重复单位称晶包，其形状与大小取决于它的三条彼此相交的棱的长度. 7．近远程归规律：局部有序称为进程规律，整个结构范围内的有序称为远程规律。晶体两者兼备，非晶体只有近程规律，液体结构与非晶体相似，也只有近程规律，气体两者都无。 8．晶化与非晶化：由非晶体转化为晶体称晶化（脱玻化）。相反，晶体内部质点的规律排列遭破坏，而转化为非晶体的过程称非晶化。 9.准晶体：内部质点排列具有近程规律和远程规律，但没有平移周期，也不具有格子构造，介于晶体与非晶体中间的状态。 三．【晶体的性质】 1.自限性：指晶体在适当条件下可以自发的形成几何多面体外形的性质。晶体的多面体形态是其格子构造在外形上的直接反映。 2.均一性：在同一晶体的不同部分，质点的分布一样，故其各个部分的物理性质和化学性质相同，即晶体的均一性。非晶体也具有均一性，但非晶体不具有格子构造，其均一性是统计的、平均近似的均一，称统计均一性，而晶体具有格子构造，称结晶均一性。 3.异向性：同一格子构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，故晶体的性质也随方向的同而有所差异，此则晶体的异向性。晶体多面的形态也是其异向性的一种表现。 4.对称性：在晶体外形上常有相等的晶面、晶棱和顶角重复出现，这种相同的性质在不同的方向或位置上有规律的重复就是对称性。对称性是晶体极其重要的性质，是晶体分类的基础。 5.最小内能性:在相同的热力学条件下，晶体与同种物质的非晶体、液体、气体相比较，其内能最小这就是
结合《现代选矿工艺矿物学》课程特点强化学生能力培养
结合《现代选矿工艺矿物学》课程特点强化 学生能力培养 【摘要】《现代选矿工艺矿物学》是矿物加工工程专业的一门必修课。本文指出了该门课程在教学过程中存在的问题，同时为了提高该门课程的教学质量，改善学生的学习方式，帮助学生养成良好的动手实践操作能力，教师需要对教学内容和教学方式进行不断改革、完善。 【关键词】《现代工艺矿物学》问题教学改革 《现代选矿工艺矿物学》是矿物加工工程专业的一门专业基础课，是学生在学习重力选矿、浮游选矿、碎矿与磨矿课程的一个重要实践教学环节。其目的在于学习相关专业知识的同时，提高学生对矿物关系的认识及理解。本文结合《现代选矿工艺矿物学》课程的特点，从课程内容及目标、教学过程中存在的问题、教学手段及教学方法等方面入手，进行《现代选矿工艺矿物学》课程改革。 一、课程内容及目标 矿石的工艺矿物学性质主要包括：主要矿物的类别和含量、元素的赋存状态、矿物的嵌布特征、原矿和流程产品的矿物单体解离度、润湿性、可浮性、吸附性、离子交换性、热特性及溶解性等。针对上述矿石性质，主要研究内容包括
以下四个方面：①原料和产物中所含有元素的赋存状态及其配分比;②原料和产物中矿物粒度分布与嵌布特征及矿物单体解离度;③矿物在矿石处理过程中的性状及改变的可能性;④考察矿物加工过程中的表生变化及与选别之间的关系。在原版教学大纲修订的基础上，对学习主题进行了精准定位，明确了该课程教学的主要目标，主要使学生了解各种矿物的检测方法和手段，熟悉与之对应的分析检测设备，掌握各种设备的操作规范，同时理论联系实际，在教学的过程中结合科研进行实例剖析，不断提高自身能力。 二、《现代选矿工艺矿物学》在教学中存在的问题 在《现代选矿工艺矿物学》这门课程开展过程中，想要高教学质量，就必须要对课程内容进行有效的改革。这样既能够帮助形成完善的矿业类课程教学方式，同时又有针对性地对课程中遇到的难题也能够给予必要的解答，同时加强了学生动手和观察能力的培养，从而有效提高了该门课程的教学质量。 《现代选矿工艺矿物学》作为一门专业课，由于没有固定教材，学生们的学习理解具有相当难度;加上现有的讲稿是在参考多个书籍或手册的基础上进行汇总的，与一本好的教材相比，还欠缺很多关联性的细节内容和环节，这也是导致目前该门课程难以教学的一个重要原因。其次，课程的实践性不够。目前，不少高校都存在类似的问题，由于任课
结晶学与矿物学名词解释
结矿名词解释 1、晶体:具有格子状构造的固体 2、矿物:指地质作用中形成的天然单质与化合物,具有相对固定的化学成分与内部结构,稳定于一定的物理化学条件,就是构成岩石与矿石的基本单元 3、矿物学:就是研究矿物的化学成分、内部结构、外表形态、物理性质及其相互关系,并阐明地壳中矿物的形成与变化历史,探讨其时间与空间分布规律及其实际用途的科学 4、相当点(晶体结构中的相当点):晶体结构中性质相同、环境相同的几何点。 5、空间格子:由相当点构成的几何图形。 6、网面密度:面网上单位面积的结点数目。 7、网面间距:互相平行的相邻两网面之间的垂直距离。 8、晶格的均一性与异向性: 同一晶体的各个部分质点的分布相同,故性质相同就是晶体的均一性;同一晶体的不同方向上质点的排列一般不同,故晶体的性质也随方向的不同而有所差异就就是晶格的异向性。 9、科塞尔原理:晶体生长过程中,晶面(晶体的最外层面网)就是平行向外推移生长的。 10、布拉维法则:实际晶体的晶面就是那些网面密度大的晶面。 11、面角恒等定律:成分与结构相同的晶体,其对应晶面间夹角恒等。 12、歪晶:晶体生长时,受外界条件影响而不能按其格子状构造生长,从而形成的偏离理想形态的晶形。 13、晶体的带状构造:晶体的断面上有时可见到的因成分与物理性质差异而表现出来的互相平行的条带,它就是晶体生长的科塞尔原理的证据。 14、生长锥:晶体由小长大,许多晶面向外平行推移的轨迹所形成的以晶体中心为顶点的锥状体。 15、非晶质体:内部质点不作格子状排列的物质。 16、晶胞与平行六面体:由三对平行而且相等的面构成的多面体称为平行六面体,它就是空间格子的最小单位。而在实际晶体结构中这样划分出来的最小单位就就是晶胞。 17、面角:指晶面法线之间的夹角。 18、晶面的极距角(ρ)与晶面的方位角(φ):它们就是在晶体的球面投影中,确定晶面的球面投影点(极点)位置的球面坐标。投影轴与晶面法线之间的夹角,即极点与北极N 之间的弧角称为晶面的极距角(ρ),而包含该晶面法线的子午面与零度子午面之间的夹角则称为晶面的方位角(φ)。 19、基圆:投影球与投影面(通过球心的水平面)相交的大圆,它相当于地球的赤道。 20、对称:指物体相同部分有规律的重复。 21、对称要素与对称操作:欲使晶体相同部分有规律的重复所进行的操作称为对称操作,在进行对称操作时所应用的辅助几何要素则称为对称要素。 22、对称面(P):就是通过晶体中心的一个假想的平面,它将晶体平分为互为镜像的两个相等部分,相应的对称操作为对此平面的反映。 23、对称轴(Ln):就是通过晶体中心的一根假想的直线,当晶体围绕此直线旋转一定的角度后,可使相等部分重复,旋转一周重复的次数称为轴次(n),重复时所旋转的最小角度称为基转角(α),二者之间关系为n=360°/α 24、对称中心(C):对称中心就是一个假想的的点,通过此点作任意直线,在此直线上距对称中心等距离的两端有对应的点。 25、旋转反伸轴(Lin):围绕一假想直线,旋转一定角度后,再对此直线上的一个点进行反伸,可使相等部分重复,则此直线为旋转反伸轴。旋转反伸轴常用的就是Li4与Li6。
结晶学与矿物学名词解释
1.晶体：晶体是内部质点(原子、离子或分子)在三维空间呈周期性平移重复排列而形成格子构造的固体。相应地，内部质点在三维空间呈周期性平移重复排列的固体物质，称为结晶质。 2.面角守恒定律：同种物质的所有晶体，其对应晶面的夹角恒等 3.类质同象与同质多象 类质同象：晶体结构中某种质点（原子、离子或分子）被其他类似的质点所代替，仅晶格常数发生不大的变化，而结构型式并不改变的现象，如菱锰矿中的镁被铁代替，结构形式不变同质多象：同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件下，形成不同结构的晶体的现象。如CaCO3在不同条件下可以形成方解石和文石 4.双晶与平行连生 双晶：指两个或两个以上的同种晶体，其结晶学取向彼此呈现为一定对称关系的 规则连生体。 平行连生：由若干个同种的单晶体，按所有对应的结晶方向（包括各个对应的结晶轴、对称要素、晶面以及晶棱方向）全都相互平行的关系而组成的连生体。平行连生也称平行连晶。如萤石立方体的平行连生 5、空间格子、点群与空间群 空间格子：表示晶体内部质点在三维空间做周期性平移重复排列规律的几何图形点群：晶体外部对称要素的组合。（对称型）32种空间群：晶体内部结构所有对称要素的组合。230种 6.解理：矿物晶体在受力作用时，沿一定结晶学方向破裂成一序列光滑平面的固有特性称为解理。这些平面称解理面。如方铅矿的立方体完全解理 7.单形：由对称要素联系起来的一组晶面的总合.如四方柱 结晶单形：不仅考虑几何形态，还考虑其对称性的46种单形。 几何单形：如果将形状相同的归为一个单形，几何形态上不同的单形有47种 一般形,特殊形；凡是单形晶面处在特殊位置，即晶面垂直或平行于任何对称要素，或者与相同的对称要素以等角相交，这种单形被称为特殊形；反之，单形晶面处于一般位置，即不与任何对称要素垂直或平行，这种单形称为一般形。 一般形的形号都为{ hkl }或{ hkil }。每个对称型只有一个一般形。属于同一对称型的晶体归为一个晶类，晶类的名称以一般形来命名。一般形的原始晶面位置都在最小重复单位的内部 开形、闭形；根据单形的晶面是否可以自相闭合来划分。凡是单形的晶面不能封闭一定空间者称开形，例如各种面、柱、单锥等等；反之，凡是单形晶面可以封闭一定空间者，称为闭形，例如各种双锥、面体和等轴晶系的全部单形等等。左形、右形；互为镜像，但不能借助于旋转或反伸操作使之重合的两个图形。左形与右形不仅针对几何单形而言，也针对结晶单形的，有的单形在几何形态上看不出左右形，但内部结构的对称性可以有左右形之分。凡是属于只有对称轴，无对称面和对称中心的对称型的晶体，不管几何形态如何，其晶体内部结构和物理性质都有左右形之分。 正形、负形；取向不同的两个相同单形，相互之间能够借助于旋转操作彼此重合。例如：五角十二面体、四面体. 定型、变形：一种单形其晶面间的角度为恒定者，称定形；反之，称变形。凡单形符号为数字的，一定是定形，凡单形符号是字母的，一定是变形。属于定形者有：单面、平行双面、三方柱、四方柱、六方柱、四面体、立方体、八面体、菱形十二面体九种单形，其余都为变形。
预应力固井工艺技术优点及必要性
预应力固井工艺技术优点及必要性 一、预应力固井技术： 预应力固井概念:预应力固井就是给套管施加一定强度的拉应力，使套管在此状态下被水泥凝结，当温度升高时，就可抵消一部分套管受热产生的压应力。从而提高套管的耐温极限，减缓或避免注蒸汽造成的套管破坏。 预应力固井技术是国内外稠油开采普遍采用的技术。由于注蒸汽热采，随着温度变化，套管内的应力亦反复变化，致使本体与螺纹联结受到破坏。在中原内蒙油田稠油开采条件下，油层套管所受热应力都在550Mpa以上，所施加的预应力就是要部分抵消注蒸汽后套管所产生的巨大热应力（压应力），保持套管处于弹性受力范围内，而不发生塑性变形而损坏。 管柱由于温度变化其压缩应力是2.482Mpa/℃,应力计算的经验 公式如下: σ压=2.482ΔT; 式中:σ压-----因温度增加形成的压应力,Mpa； ΔT——增加的温度，℃
现在国内胜利油田、辽河油田和新疆油田均采用一次地锚提拉预应力固井技术。 二、稠油热采井预应力固井优点及必要性 注蒸汽热采是开发稠油的主要手段，在注蒸汽井中，套管需要承受300--350℃的高温，而N80套管允许的温度变化只有222℃，P110套管允许温度变化值为305℃。在干度较高的情况下，井底温度更高，特别是油层部位的套管直接裸露在热蒸汽中，严重影响套管寿命。温度引起轴向载荷以及形成弯曲破坏是套管柱方面的主要问题，温升超过套管的耐温极限就能使套管产生弯曲变形及错断。解决方法是应尽可能保持管外水泥返地面。在套管选择方面，使用具有较大拉力强度的梯形螺纹，同时采用预应力固井施工。 另外，套管受热伸长，在套管与水泥石之间产生间隙，破坏水泥环质量，形成窜槽段，致使地层封隔不严，增大热损失，加剧套管损坏，严重降低油井的使用寿命，并会影响稠油产量，增加油田成本。 应用预应力固井技术可以减缓套管的损坏速度，延长油井的使用寿命，提高稠油产量。所以预应力固井技术是稠油热采中必不可少的关键技术。预应力可抵抗高温的变化，减少热应力及套管的蠕动（由于套管和水泥环受热膨胀率不同，套管变形大时易对水泥环造成破坏，形成窜槽），保护套管和水泥环不受破坏。河南油田泌浅67区块2004年至2005年投产88口井，其中预应力施工43口，没有进行预应力
固井滑套分段压裂工艺简介
1.固井滑套分段压裂简介 该工艺技术是贝壳休斯公司在固井技术的基础上结合了开关式固井滑套而形成的多层分段压裂完井技术。该技术利用可开关式固井滑套选择性的放置在油层位置，固井完成后，利用钻杆，油管或连续油管代开关工具将滑套打开，然后用同一趟管柱进行压裂作业。 该压裂完井体系可根据油藏产层情况，选择多个CM滑套，实现多层压裂投产或选择性压裂开采。该完井体系中CM系列滑套内外表面进行了特殊镀层处理，保证了工具开关性能。 该技术可应用到任何利用压裂措施投产的井。另外，根据以后生产的需要还可以调整油藏层间矛盾。提高油藏的利用率。 2.作业步骤 1）根据油藏产层情况，确定各CM滑套位置； 2）按照确定的深度将滑套和套管管柱一趟下入井内，然后进行常规固井； 3）下入压裂和滑套开关服务工具，有选择性地打开滑套进行压裂作业。 4）压裂完一层之后，通过上提下放管柱将压裂层位滑套关闭，随后打开下一层滑套进行压裂。 5）所有层位压裂完成之后，通过上提下放管柱将所有需要生产的层位的滑套打开，起出管柱，进行生产。 6）在生产过程中，如果出现产水层或者由于别的原因，需要将某个层位关闭，可下入滑套开关工具将其关闭。如果还需打开，还可以下入开 关工具将其打开。 3.优点： 1）随套管一趟下入，无需射孔。压裂作业一趟连续完成，节省了时间。 2）无需射孔，无需额外的封隔器卡层，节省了成本。 3）压裂完成之后套管内保持通径，方便了以后的修井作业。 4）滑套可以多次开关：根据生产需要，滑套可以随时关闭和打开，大大增强了其实用性。 5）在每一层压裂后，可以关闭滑套，保护地层不受污染。
4. 可用规格尺寸 尺 寸(in) 压力级别(psi) 温度级别(°F) 抗拉强度(lb) 抗扭力(ft-lb) 2 3/8 96,000 1,782 2 7/8 140,000 3,500 3 1/2 10,000 375 182,600 4,000 4 7,500 291,900 5,700 4 1/2 8,200 32 5 270,000 6,000 5 7,300 315,000 5,500 5 1/2 6,300 351,000 6,200 7 7,000 300 628,000 8,700 5. 图例 CM 滑套示意图 CM 滑套进行特殊涂层处理之后，水泥固井图
结晶学与矿物学
第一部分名词解释 1、晶体：具有格子状构造的固体 2、矿物：指地质作用中形成的天然单质和化合物，具有相对固定的化学成分和内部结构，稳定于一定的物理化学条件，是构成岩石和矿石的基本单元 3、矿物学：是研究矿物的化学成分、内部结构、外表形态、物理性质及其相互关系，并阐明地壳中矿物的形成和变化历史，探讨其时间和空间分布规律及其实际用途的科学 4、相当点（晶体结构中的相当点）：晶体结构中性质相同、环境相同的几何点。 5、空间格子：由相当点构成的几何图形。 6、网面密度：面网上单位面积的结点数目。 7、网面间距：互相平行的相邻两网面之间的垂直距离。 8、晶格的均一性和异向性：同一晶体的各个部分质点的分布相同，故性质相同是晶体的均一性；同一晶体的不同方向上质点的排列一般不同，故晶体的性质也随方向的不同而有所差异就是晶格的异向性。 9、科塞尔原理：晶体生长过程中，晶面（晶体的最外层面网）是平行向外推移生长的。 10、布拉维法则：实际晶体的晶面是那些网面密度大的晶面。 11、面角恒等定律：成分和结构相同的晶体，其对应晶面间夹角恒等。 12、歪晶：晶体生长时，受外界条件影响而不能按其格子状构造生长，从而形成的偏离理想形态的晶形。 13、晶体的带状构造：晶体的断面上有时可见到的因成分和物理性质差异而表现出来的互相平行的条带，它是晶体生长的科塞尔原理的证据。 14、生长锥：晶体由小长大，许多晶面向外平行推移的轨迹所形成的以晶体中心为顶点的锥状体。 15、非晶质体：内部质点不作格子状排列的物质。 16、晶胞与平行六面体：由三对平行而且相等的面构成的多面体称为平行六面体，它是空间格子的最小单位。而在实际晶体结构中这样划分出来的最小单位就是晶胞。 17、面角：指晶面法线之间的夹角。 18、晶面的极距角（ρ）和晶面的方位角（φ）：它们是在晶体的球面投影中，确定晶面的球面投影点（极点）位置的球面坐标。投影轴与晶面法线之间的夹角，即极点与北极N 之间的弧角称为晶面的极距角（ρ），而包含该晶面法线的子午面与零度子午面之间的夹角则称为晶面的方位角（φ）。 19、基圆：投影球与投影面（通过球心的水平面）相交的大圆，它相当于地球的赤道。 20、对称：指物体相同部分有规律的重复。 21、对称要素与对称操作：欲使晶体相同部分有规律的重复所进行的操作称为对称操作，在进行对称操作时所应用的辅助几何要素则称为对称要素。 22、对称面（P）：是通过晶体中心的一个假想的平面，它将晶体平分为互为镜像的两个相等部分，相应的对称操作为对此平面的反映。 23、对称轴（Ln）：是通过晶体中心的一根假想的直线，当晶体围绕此直线旋转一定的角度后，可使相等部分重复，旋转一周重复的次数称为轴次（n），重复时所旋转的最小角度称为基转角（α），二者之间关系为n=360°/α 24、对称中心（C）：对称中心是一个假想的的点，通过此点作任意直线，在此直线上距对称中心等距离的两端有对应的点。 25、旋转反伸轴（Lin）：围绕一假想直线，旋转一定角度后，再对此直线上的一个点进行反伸，可使相等部分重复，则此直线为旋转反伸轴。旋转反伸轴常用的是Li4和Li6。 26、晶体对称定律：晶体中没有五次对称轴及高于六次的对称轴。 27、晶体常数：轴率a:b:c和轴角α、β、γ合称为晶体常数。
丘东气井固井技术研究与应用
丘东气井固井技术研究与应用 摘要：近年丘东气田由于地层漏失、层间压差大导致层间纵向及横向窜流等因素的影响，先后实验应用了常规固井、分级固井等多种固井工艺及水泥浆技术。但该气田固井质量一直比较差。通过对该气田储层物性、地层压力及地层水特性等方面的研究，2012年研究出新的水泥浆体系并且在丘东48、丘东50等井取得了很好的效果，大幅提高了固井质量。 关键词：丘东气田气井固井固井质量防窜性 一、丘东气田地质特征 1.储层物性 丘东储层岩类以岩屑砂岩、长石岩屑砂岩为主，主要孔隙为粒间溶孔，次为粒内溶孔。丘东气田在钻井中曾多次发生泥浆漏失，漏失量从数十方至数百方不等，最高漏失量达到1420.0m3（丘东4井）。发生漏失的层位主要在西山窑组。这些情况表明在一些储层段裂缝比较发育。裂缝基本特征：据岩心观察丘东气田储层裂缝发育情况有如下基本特征：裂缝以构造缝为主，裂缝一般较窄，多在0.1mm左右，裂缝面较平整。裂缝发育密度变化较大，以半填充为主，延伸长度有限，主要是层内缝，少见穿层裂缝。 2.气藏特征 丘东凝析气田由四个凝析气藏组成，即自上而下分别为J2q、J2s、J2x上和J2x下四个凝析气藏。每个气藏均有独立的压力系统和气水界面，许多砂体在延伸至气水界面之前就已尖灭，因此四个气藏均为具边水的岩性～构造圈闭凝析气藏。气井产层段在侏罗系中统七克台组（J2q）、三间房组（J2s）和西山窑组（J2x），埋深在2381.0～3679.0m，主力产层在西山窑组中部。 二、固井技术难点 1.气窜 J2x层上部的J2q层地层压力高于J2x层，部分井J2q层段下部紧靠J2x气层存在水层或气水同层；而J2x层存在6-7套气层，各层压力不同，固井过程中，井漏与防窜矛盾突出。 2.井漏 下部存在欠压层固井易发生井漏 三、新型水泥浆体系的研究
【采矿课件】第2章物料的基本物理化学特性
第2章物料的基本物理化学特性 习题解答 1．什么是矿石、矿物、岩石？三者关系如何？ 【解】矿物（Mineral）是指：由地质作用所形成的结晶态的天然化合物或单质，他们具有均匀且相对固定的化学成分和确定的晶体结构；它们在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。 岩石（Rock）是天然产出的由一种或多种矿物（包括火山玻璃、生物遗骸、胶体）组成的固体集合体。 矿石（Ore）指天然产出的由一种或多种能被利用的矿物组成的固体集合体。一般由矿石矿物和脉石矿物两部分组成。 2．二次资源包含哪些物料？ 【解】二次资源是指人类社会活动（生产和生活）产生的含有有价成份并有回收再利用的经济或环保价值的废弃物料，或称可再生资源。主要包括废旧电器（如电视机、电冰箱、音响等）；废旧金属制品（如电缆、电线、易拉罐和电池等）；废旧机器、废旧汽车；工厂“三废”（废渣、废液、废气）；生活废物（如垃圾、废纸）等。 3．工艺矿物学研究的内容是什么？ 【解】（1）物料的物相组成； （2）物料中元素赋存状态； （3）物料中物相嵌布特征； （4）工艺产品的研究。 4．物料的几何特性包括那三项？ 【解】颗粒的几何特征主要包括颗粒的大小、形状、表面积等。
5．物质的磁性可以分为那几类，其磁性强弱如何？ 【解】固体物质的磁性可分为五类：逆磁性、顺磁性、反铁磁性、铁磁性和亚铁磁性。 6．简述铁磁质物质的磁化过程。 【解】在磁化磁场的作用下，铁磁质的磁化包括两个过程：畴壁的移动和磁畴的转动。畴壁移动时，与外磁场方向相近的磁畴的体积扩大，其他方向磁畴的体积缩小，以致消失 这一过程，实质上，是畴壁附近的原子磁矩在外磁场的影响下逐渐转向，由体积缩小的磁畴方向转到体积扩大的磁畴方向的结果，壁移所需的外加磁场强度较小，所以在低磁场中，磁化以壁移为主，磁化曲线的OA段为畴壁的可逆位移，即磁场强度减到零时，磁化强度可沿OA曲线回降到零。AB段畴壁的位移是不连续的、跳跃式的、不可逆的。畴壁位移的不可逆性，是由于磁晶中的杂质和晶格缺陷阻碍畴壁的移动，这种阻力相当于一种摩擦力，当畴壁越过这些障碍后，退磁时，它又妨碍畴壁回到原来的位置，因而产生磁滞现象。磁畴转动是磁畴逐渐转到与外磁场方向一致。畴转所需的外磁场强度较高，因此，在较高磁场中，磁化以畴转为主。当所有磁畴都转到外磁场方向时，磁化即达到饱和状态。磁化曲线的BC段是以畴转为主的磁化过程。