【解决方案】油气上游勘探和生产中的利器

页岩气又称致密地层天然气，是一种存在于渗透性非常低的岩石中、需要水力压裂开采的天然气，含有大量的硅（Si）。最近的研究将对氧化还原敏感的痕量金属元素[钒（V）、铬（Cr）、铀（U）、钍（Th）、钼（Mo）和铼（Re）]的含量与有机物古生产力较高的地层联系起来。该含量能够指示页岩中的天然气潜力。可通过化学地层技术、使用主要、次要和痕量元素的含量和比率加强这些页岩单一地层序中的准确地层关联性。X射线荧光（XRF）技术可用于在几分钟内以厘米为单位快速编录岩屑和岩心的无机地球化学状况。

赛默飞世尔尼通手持式XRF分析仪使用户能够分析油气上游勘探和生产行业中各种常见的样品类型，包括用于勘探烃的钻井岩屑、岩心、表面露头和活塞柱状岩心沉积物。由于无机化学和最终的岩石矿物成分为地质学家提供了有关岩石内烃分布和烃产出方式的重要信息，故对这些岩石进行元素分析是至关重要的。与金属矿产分析不同的是，手持式XRF无法分析烃流体。然而，它能够分析油气藏的常量元素化学信息，从而反映出孔隙度（胶结物类型）、渗透率（粘土、 胶结物类型）、裂隙（硅含量）、生产力（硅（Si）、镁（Mg））和痕量金属含量等属性。

研究显示赛默飞世尔尼通手持式XRF分析仪有能力编录钻井岩屑，分析含气页岩的白云石含量、取得断层系统中粘土和胶结物的分布图，并显示含气页岩和柱状岩心中痕量金属的微小但却重要的变化。由此可见，赛默飞世尔尼通手持式XRF分析仪可用于油气上游从厘米到千米级的勘探和生产应用。

带有几何优化大面积电子漂移探测器（GOLDD）技术的赛默飞世尔尼通手持式XL3t系列XRF分析仪是用于分析含气页岩中轻元素和痕量金属的理想设备。对赛默飞世尔尼通手持式XL3t系列XRF分析仪与独立实验室ICP-MS在160个沉积岩样品和标准品上取得的结果进行比较，显示从镁到铀的大多数常量、微量和痕量元素具有典型关联性（R2）>0.90和重现性<5%相对标准偏差（RSD）。使用氦气吹扫系统在粉末压片上测试获得最佳的测试结果。低、主、高滤光片上的计数时间各为30秒（用于分析钛到铀），轻滤光片设置上的计数时间为60秒（用于分析镁到硫），总分析时间为150秒。对固体岩心和岩屑的研究提供了该数据质量为5-20%范围内的结果。

图2至图6显示了钙、钾、硅、铝和镁元素XRF的结果和验室ICP结果之间的相关性。元素比率可通过分析仪的虚拟元素功能进行准确计算，并被用于确定岩石的矿物定性。

使用赛默飞世尔尼通手持式XL3t系列XRF分析仪进行元素分析能够将重要信息带给勘探地质学家。元素化学能够指示可能影响油气储量的岩石特性，如孔隙度（硅和钙）， 渗透率（代表粘土和白云石的硅/铝、镁、钙和钾）以及不良矿物的存在（通过硅/铝、铁/硫、镁/钙的比率指示粘土、黄铁矿和碳酸盐胶结物的存在）。将这些信息纳入钻井编录内，有助于对岩石物理数据进行解释，并为勘探项目带来更大的价值。