[发明专利]一种岩心矿物组成的分析方法和应用

说明书

本发明公开了一种岩心矿物组成的分析方法和应用。分析方法包括以下步骤：步骤A、基于X射线荧光分析，建立分析测试条件；步骤B、选择适用于岩心的元素分析方法，对待测岩心进行检测；步骤C、获得岩心的元素组成信息并根据数学模型计算，得到岩心矿物组成。该方法可以快速识别岩心中的矿物组成及类型，可以在不损耗岩心样品的前提下，进行岩性及矿物的快速鉴定。

技术领域

本发明涉及一种岩心矿物组成的分析方法和应用。

背景技术

矿物组成分析是油气勘探研究领域中重要的基础研究工作之一。通过矿物分析，可以有效识别矿物的类型、成因及其分布与富集规律等，在油气勘探领域中其结果可揭示地层岩性的分布规律，指明不同类型地层(烃源岩层、储集层、盖层等)的矿物组成。该项工作对于油气勘探中寻找有利原油储集层及其分布规律具有重要意义。

目前矿物组成分析有两种方法：第一种方法是基于实验室内的X射线衍射分析技术(英文缩写为XRD)，该技术是通过对岩石进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得岩石中的主要成分。该方法可以针对不同岩性的岩石进行全岩矿物组分和粘土矿物含量分析，进而根据矿物组合获得测试样品的岩石名称。但该方法存在多方面的不足：1)这种设备属于大型设备，实验分析环境要求高，无法满足野外及油气勘探现场作业要求；2)分析测试过程中会损坏样品，岩石样品需研磨成粉末，压片成型后才能分析；3)分析测试速度慢，耗费大量的时间和精力，不能快速的为现场地质人员提供准确岩性信息。第二种方法是基于X射线荧光分析(英文缩写为XRF)的便携式元素分析仪，其是通过将X射线照射在待测样品上而获得样品中的元素信息。其有效的解决了XRD技术中的一些技术应用局限性：1)设备小巧，便于携带，可以满足野外及油气勘探现场工作需求；2)可以针对样品进行无损测试，即直接将设备接触待测样品表面即可进行相关分析测试；3)分析速度相对较快，能够帮助现场工作人员获得岩石样品的元素信息。但其也存在两方面的不足：1)基于XRF方法的检测结果仅为元素信息，不能直接获得岩心中矿物组成信息；2)不同类型、不同仪器厂家生产的便携式XRF分析仪的检测模式、检测时间及分析条件均不相同，导致检测结果会存在较大的差异。针对上述野外现场工作中XRF存在的不足，目前尚未见到相关技术方法或研究思路的文献及专利报道，因此需要建立一种能够有效解决上述问题且能够适用于野外的快速岩心矿物组成分析方法。

目前已公开的关于XRF的仪器和分析测试方法如下：

CN102735705B公开了一种便携式分析仪及XRF分析方法，一种便携式分析仪，包括：x射线源，被配置为发射x射线至试样；检测器子系统，响应于由所述试样放射出的x射线，并且输出所检测到的具有不同能量水平的x射线的强度；气压测量装置，被配置为测量环境气压；处理子系统，响应于所述检测器子系统和所述气压测量装置，并被配置为：基于所述检测器子系统检测到的能量水平对应于至少一种低原子序数元素的x射线的强度来计算所述元素在所述试样内的含量，其中所述计算包括基于所述环境气压来校正所述强度。但是该专利申请公开的分析方法必须基于该分析仪，因此不具有广谱性。

CN109239115A公开了一种XRF检测仪，其重新设计了XRF的相关部件，重点针对土壤中的重金属元素的成分含量进行实时检测和分析。CN109358081A公开了一种基于XRF的土壤检测装置。两者均适用于土壤，而无法检测岩心样品。

CN107367520A公开了一种基于XRF识别细粒沉积岩岩性的方法，该发明是基于针对细粒沉积岩的XRF元素检测结果来对其矿物含量进行计算。其提出的方法仅能针对细粒沉积岩进行分析测试，方法具有一定的局限性。

因此，现有技术中，针对野外及现场工作中遇到的多数岩性类型，现有的元素检测方法不具有通用性和适用性。

发明内容