石油专探录井好助手-便携式X射线衍射仪

一、综述
　　随着钻井技术的发展，负压钻井、空气钻井进入了实用阶段，大斜度井、水平井等特殊井型成为主流。这些技 术大幅度提高了勘探开发效益，但是其应用又导致岩屑十分细碎，甚至呈粉末状，传统的依靠肉眼加放大镜来观察识别岩性的方法已不能适应。同时，随着油气开发 的不断深入，钻探目标逐步转向地质条件相对复杂的地区，岩性变化更加复杂，如昆北地区的复杂砂砾岩，东坪地区的变质岩、花岗岩等，都给现场岩性识别带来了 很大的困难。而荧光录井对于矿物鉴定及岩石定性具有很大的局限性。

　　针对这些生产实际中存在的难题，Olympus便携式X射线衍射仪BTX可能直接分析出岩石的矿物组成及相对含量，并形成了定性、定量的岩性识别方法，为录井随钻岩性快速识别、建立地质剖面提供了技术保障。

　　二、 X射线衍射仪技术介绍

　 　X射线衍射分析(X-ray diffraction，简称XRD)，是利用晶体形成的X射线衍射，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。将具有一定波长的X射线照射到结 晶性物质上时，X射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射，散射的X射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现 象。

　　Olympus便携式X射线衍射仪采用透射衍射原理，专利样品振动系统以及二维CCD面探测器获取样品的衍射信息，然后通过信号转换，形成衍射图。

　　图1 Olympus便携式XRD原理图

　　同时，二维CCD能量敏-位敏面探测器也为样品提供了准确的元素定性分析。

　　三、矿物鉴定/岩性识别

　 　每种矿物都具有其特定的X射线衍射图谱，样品中某种矿物含量与其衍射峰和强度成正相关关系。在混合物中，一种物质成分的衍射图谱与其他物质成分的存在与 否无关，这就是X射线衍射做相定量分析的基础。X射线衍射是晶体的“指纹”，不同的物质具有不同的X射线衍射特征峰值(点阵类型、晶胞大小、晶胞中原子或 分子的数目、位置等)，结构参数不同则X射线衍射线位置与强度也就各不相同，所以通过比较X射线衍射线位置与强度可区分出不同的矿物成分。X射线衍射仪主 要采集的是地层中各种矿物的相对含量，并系统采集各种矿物的标准图谱，包括石英、钾长石、斜长石、方解石、白云石、黄铁矿等近30种矿物成分，通过矿物成 分的相对含量就可以确定岩石岩性，为现场岩性定名提供定量化的参考依据，提高特殊钻井条件下岩性识别准确度。

　　图2某岩石矿物谱图