沉积岩岩矿组合分析-长大师兄版

1、引言岩矿分析是分析化学在地球科学应用的一个分支学科，它以岩石、矿物为研究对象，它的任务是确定岩石、矿物的化学组成及有关组份在不同赋存状态下的含量1,2,3。岩矿分析是地球科学研究中的一个重要组成部分，同时，岩矿分析数据也是各种地球科学研究成果中的重要组成部分。岩矿分析的成果，直接关系到国家矿产资源的储量计算，也是将来开采，冶炼，设计工作的重要依据5,6。因此，研究岩矿测试分析技术具有理论意义和实际应用价值。在地质勘查和监测的过程中，对于矿山的岩石和岩矿的成分的确定对于地质评定的最终结果有着非常重要的影响，因此，有关技术部门应该加强对岩矿成分测定的分析。从对象上看，岩矿的成分测定与分析主要针对的

2、是天然矿产，也就是说矿山中的岩石和矿物，而从目的上看，岩矿的成分测定与分析则是利用先进的仪器和技术对岩石矿物中的具体成分的化学界定6。因为岩矿成分的测定与分析对于地质工作以及矿山的开采都有着非常重要的意义，所以相关的技术人员和工作人员应该从流程和技术等多个方面予以加强，下文中将就沉积岩岩矿分析涉及到的分析技术一一经行介绍。第一章：岩矿成分测定与分析的基本流程1.1试样的加工制作在岩矿的成分分析中，由于岩矿的种类和数量很多，要想减少工作量，必须选择具有代表性的岩矿试样，因而如何加工和制备岩矿的样本，成为影响分析结果的关键因素，既然试样的制备如此重要，那么有关部门的分析人员必须高度重视。在一般测试

3、过程中，最容易忽视的是试样的粉碎，因此必须根据相关的规定，将试样研磨到一定的粒度，然后混合均匀，此试样才具有很好的代表性，测得的结果才具有价值，很够很到地表达整个样本的特征。1.2进行半定量和定性分析岩矿成分分析的测试中，分析样本中基本化学成分的结构和元素的性质就是所说的半定量和半定性分析，在测试中使用次数最多的方法是化学分析法和半发射光谱法两类8。1.3测定方法的选择在实际样品的测试前，需要根据岩矿的基本性质来确定使用何种方法进行测定，该方法通常是半定量和定性分析9，有如下两种类型。（1）根据试样的基本元素选择测试方法。在测试前，要考虑到岩矿中待测物质含量的高低，若待测组分是高含量的元素时，

4、常使用的是重量法和容量法，而对于低含量待测元素的分析方法，则使用比色法进行测定。（2）根据岩矿中含有元素的种类进行方法的选择，相同的元素在不同的岩矿中有不同的组合方式，对于元素组合不同的岩矿则需要采用不同检测方法。1.4拟定分析方案测定和分析岩矿成分的实验前需要制定一定的计划和步骤，该流程的规划就是所谓的分析方案。在拟定方案时，要注意使用的方法和步骤能够尽可能的减小干扰因素的影响，此外还要考虑岩矿中的元素在测定时是如何分解的，最后将这两部分有机地结合起来10。岩矿测试前，分析方案的拟合是整个过程中最为繁琐的一个环节，所以，有关部门的技术人员和工作人员应该综合考虑各个因素，对现有的方案进行仔细斟

5、酌，直到形成一个比较适合的方案11。1.5审查分析在岩矿测试成分之前，需要认真评估拟定方案的可行性和科学性，就是所谓的审查分析12，只有经过审查通过的方案，采用够用于实验分析的过程中。第二章:沉积岩岩矿组合分析沉积岩是由沉积物经压实、固结、脱水、胶结、重结晶作用变成坚硬的岩石。沉积岩继承矿物主要是由母岩风化剥蚀的产物，主要是长石、石英和岩屑；同时在沉积岩形成过程中生成自生矿物，即在沉积成岩过程中生成的新矿物，如方解石、白云石、菱铁矿、高岭土等。碎屑岩中的矿物存在方式有碎屑：岩屑、矿屑、生物碎屑；胶结物：充填在矿物颗粒之间，含量一般在25%左右。沉积岩主要胶结物成分类型有以下四种方式：泥质胶结：

6、硬度小，易碎，断面呈土状；钙质胶结：硬度较泥质大，呈灰白色，遇酸起泡(CaCO3)；硅质胶结：硬度大，呈灰色(SiO2)；铁质胶结：硬度较大，呈黄褐色或砖红色，还原条件下也可呈绿色。沉积岩主要的化学成分随沉积岩中的主要造岩矿物含量差异而不同。例如，泥质岩以粘土矿物为主要造岩矿物，而粘土矿物是铝-硅酸盐类矿物，因此泥质岩中SiO2及Al2O3的总含量常达70%以上。砂岩中石英、长石是主要的，一般以石英居多，因此SiO2及Al2O3含量可高达80%以上，其中SiO2可达6095%。石灰岩、白云岩等硫酸盐岩，以方解石和白云石为造岩矿物，CaO或CaO+MgO含量大，SiO2，Al2O3等含量一般不足

7、10%。造岩组分包括碎屑组分、化学-生物化学组分、蒸发化学组分、有机质衍变组分、火山喷发组分、宇宙物质组分等。碎屑组分按物质来源又分下列几种：陆源碎屑，指由早先生成的岩石经风化、剥蚀形成的碎屑，包括岩石碎屑和矿物碎屑。陆源矿物碎屑主要是硅铝质的。内碎屑，主要指沉积盆地内产生的碎屑，它是沉积盆地中固结的或半固结的沉积岩经水流、风暴、滑塌或地震等作用再次破碎而形成的。常见的是碳酸盐岩的内碎屑，也有泥质岩、铝质岩、磷质岩、硅质岩、石膏岩甚至盐岩的内碎屑角砾或砾石。生物骨骼碎屑，多半是盆地内的钙质壳生物碎屑或壳体堆积而成，如甲壳类和珊瑚等，也包括微体动物的壳和壳屑，以及藻类和藻类的碎屑等。化学-生物化

8、学组分 其中包括若干化学沉淀的组分。例如，由硅、铝、铁、锰、磷和硅酸盐等组成的矿物可由沉积区的化学条件控制，如铝-硅酸盐粘土矿物和铝矿物；也可由化学条件支配又受到生物、微生物细菌等的促进，如有些铁、锰、铜、铅等沉积矿物组分；还有一些元素主要依靠生物体提供，如磷质岩中的磷来自海洋生物骨骸或陆地的鸟粪，硅质放射虫岩来自放射虫的硅质壳及硅质海绵等。蒸发化学组分，半封闭盆地内最常见的蒸发组分是方解石和白云石。在封闭盆地强烈蒸发条件下，可出现石膏、硬石膏、石盐、镁盐或钾-镁盐，或天然碱、苏打等。蒸发组分与干旱气候环境有关。有机质衍变组分，各种低等和高等植物的根、茎、叶的堆积物和各种陆生的和水生的高等、低

9、等以及微体动物的堆积物的有机质部分经埋藏和细菌分解，可衍变为由碳、氢、氧不同比例聚合而成的有机酸、脂酸、醣、纤维素和有机碳等多种衍生组分，构成煤、石油、 天然气、油页岩等的主要成分。此外，有一些自然硫、锰、铁、铜、铅、锌、铀等在沉积岩中的聚集，也是在微生物或细菌活动的参与下造成的。火山喷发组分由于火山喷发而进入沉积岩的物质，包括凝灰质、矿物晶屑、喷发的岩石碎屑和岩浆的浆屑等。陆地的火山喷发和海洋的火山喷发都可带来这些组分。海底火山喷发，还可由火山喷出的热水、气体等，把多种元素离子，如硅、铁、 磷、 镍、铜、铅、锌、锰、铀等，带入海水。这些元素经过富集，可在沉积岩、沉积层内形成矿床，或促进有关的

10、沉积矿床的形成。宇宙物质组分在沉积岩中含少量宇宙物质，如陨石、宇宙尘。宇宙尘的研究不仅可了解沉积岩本身，而且还可进一步了解各地质时代沉积岩形成时，天体可能发生的某些事件或变化。影响沉积岩颜色的因素主要有以下3种：1、碎屑成分、矿物成分：含碳质、沥清质和细粒黄铁矿时多呈灰色、灰黑色和黑色，含海绿石、孔雀石等多呈绿色。2、胶结物成分：胶结物是硅质、钙质、泥质时多色较浅，而铁质较深。3、成岩或成岩后的环境变化：含Fe，氧化条件下呈红色或黄褐色，还原条件下呈绿色沉积岩的结构是由组成沉积岩的物质成分、形态、性质、大小及含量决定。沉积岩绝大多数具有碎屑结构，根据其成因可分为：碎屑结构、泥质结构、结晶结构、

11、胶状结构、生物结构。沉积岩的构造是指沉积岩中各组成部分的空间分布和它们相互之间的排列关系。常见的沉积岩构造有:层理构造、块状构造、鲕状构造 。 结合沉积岩的成因、成分、结构、构造等特征，本文以沉积岩为例对沉积岩进行岩矿组合分析，主要用到的岩矿分析技术主要有薄片分析、铸体薄片、压汞、阴极发光、X射线衍射分析、扫描电镜、电子探针、包裹体等；本文将对这些分析技术一一进行介绍。 2.1薄片分析岩石薄片中常见的矿物有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石、石英等几种矿物首先用低倍物镜在单偏光、正交光镜下反复把整个岩石薄片概略的浏览一下，根据矿物的颜色、多色性、晶形、突起、糙面、双晶、干涉色好解理等

12、特点，分出镜下有几种矿物；然后用中-高倍镜头在镜下对每种矿物形状、大小和其他鉴定特征进行详细观察。描述内容主要是矿物单偏光、正交偏光下的晶体光学参数，包括形态、颜色、多色性、突起等级、颗粒大小、最高干涉色、解理特征、消光类型、消光角、双晶类型、与其他矿物之间的关系、次生变化等。在此基础上将矿物进一步划分种属。对辉石、角闪石要确定出是单斜的，还是斜方的；对单斜辉石、单斜角闪石，要求测定最大消光角；对斜长石，要根据其结晶程度、蚀变情况、双晶发育类型及切面方位等特点，选择适当的方法测定其牌号及其变化范围，以便定出斜长石亚种13。斑状结构岩石中当有斜长石斑晶时，要分别测出斑晶及基质斜长石的牌号，对有环

13、带结构的斜长石，则视可能及需要决定是否分环带测牌号。砂岩薄片分析的类容 1、碎屑成份：分析 2m以上的石英类、长石类、岩屑类。 2、填隙物组份：分析2m以上的杂基和胶结物。 3、储集空间类型：分析孔隙类型及含量。 4、结构：分析粒度、分选、磨圆及胶结类型。 5、岩石定名薄片分析的目的1、查明碎屑组份类型并进行岩石定名；2、查明胶结物的类型及成岩期次；3、查明成岩作用的相互类系及成岩过程；4、查明孔隙的类型及成因；5、为成岩测井相分析提供基础资料。2.2离子探针离子探针又称二次离子质谱仪（Secondary ion mass spectrometry），问世于20世纪60年代，是微区分析的一个重

14、要手段。它能在单矿物颗粒内进行微区原位直接分析工作，主离子束斑大小可聚焦在5um以内，同位素分析的精度高达1，在地球科学领域有着广泛的应用。其基本原理是当离子束(一次离子)在高真空下打到样品的某一微小区域时，就会使其产生二次离子、二次电子及中性原子等产物，用质谱法分析产生的二次离子就可得到样品表面元素、同位素、化合物的组分及分子结构等信息。2.3阴极发光从阴极射线管发出具有较高能量的加速电子束激发物体的表面，电能转化为光辐射而产生的发光现象，称为阴极发光（Cathodoluminescence）。阴极发光技术是通过电子束轰击矿物晶体至使其发光。矿物晶体中的一些微量元素通常成为影响发光中心形成的

15、激活剂24。不同世代同种矿物或者是单一矿物晶体内部由于其形成时成矿流体成分的微小差异，因而在阴极发光显微镜下表现出不同的发光性。通过发光后的图像分析，可以区分不同世代的矿物以及不规则生长的晶体内部微形态。随着科学技术的发展， 阴极发光技术应用范围越来越广泛， 这里着重介绍其在沉积岩储层及其成岩作用研究方面的应用。1、碎屑岩成岩作用研究2、石英次生加大胶结作用胶结作用是把松散的沉积物粘结起来固结成岩的地质现象。主要有硅质胶结、碳酸盐胶结、泥质胶结作用等。硅质胶结最主要和最普遍的表现形式就是石英次生加大，它有使被磨圆的石英恢复自形晶体的趋势。高温石英发紫色光， 而成岩时期的自生石英为300以下的超

16、低温石英，不发光25。自生石英与所附石英碎屑在偏光镜下光性方位一致，不易区分判断，但在阴极发光显微镜中可将二者区分开来。用阴极发光还可以区分多期次生加大石英。因不同期次加大石英， 其阴极发光具有不同特点。早期的次生加大石英，或多或少的要比晚期的受热变质机会多，从早到晚发光特征有紫一浅棕色一不发光的趋势。石英次生加大反映硅质胶结程度，及其来源是否丰富；可以推断砂岩次生孔隙的形成机理及其成岩作用顺序，判断胶结物的形成时间；亦可辩认压实作用的真伪；判断石英碎裂的愈合，恢复石英颗粒的原始形状，从而正确判断岩石碎屑的分选性和结构成熟度；另外，还用阴极发光技术研究碎屑岩的交代作用和交代顺序，并对碎屑岩成岩

17、阶段进行划分，其应用结果都十分有效26。 3、阴极发光对碳酸盐岩成岩作用的研究碳酸盐岩的成岩作用主要包括溶解作用、胶结作用、交代作用和重结晶作用。应用阴极发光研究这些现象，往往会取得比用常规岩石学及岩石化学方法更明显的效果。2.4扫描电镜由于粘土矿物在石油生成、运移、聚集及油气勘探开发研究中的重要作用， 利用SEM分析研究粘土矿物的优越性尤其明显。以往对粘土矿物的分析手段着重于精确分析粘土矿物的成分和晶体结构(如X 粉晶衍射等)，但对其形态特征及分布方式研究难以深入，而粘土矿物在储层中的分布及存在状态、对油气运移及开发的影响，使得粘土矿物的形态、分布及其变化的研究在油气运移及开发中越来越重要2

18、8。粘土矿物是以微米为计量单位的质点，一般粘土矿物仅为几个微米， 用普通的光学显微镜已经很难区分粘土矿物的成分、形态及分布特征，利用SEM分析完全可以弥补这一不足29。(1)研究粘土矿物的形态及分布， 确定成岩作用过程，成岩阶段及次生变化， 从微观特征上可以分析粘土矿物的成因及其形成的先后次序。(2)研究粘土矿物的共生组合及变化，反映成岩环境及地球化学背景， 如温度、压力、酸碱度的变化，硅质胶结常在酸性条件下形成，同时伴随着伊利石的形成。SEM分析在碎屑岩及碳酸盐岩储层研究中具有非常广泛地应用。其应用主要包括如下几个方面。(1)研究分析储层的胶结类型，胶结物种类及次生变化，不同的胶结类型与油气

19、储层性能关系密切。(2)研究储层的孔隙结构， 分析孔隙成因类型及成岩作用、胶结作用对孔隙度、渗透率变化的影响，预测孔隙演化方向。如海相碳酸盐岩油气是我国的重要勘探对象，碳酸盐岩储集层复杂多样，储集空间千变万化。运用扫描电镜微观分析，可以有效地对碳酸岩储集层进行研究，析碳酸盐岩的溶蚀、交代、胶结、重结晶等成岩作用过程，更直观地反映碳酸盐岩成岩演化及孔隙发育控制因素， 从成岩环境、成岩作用演化过程预测与评价碳酸盐岩储集性能及分布规律30。2.5X射线衍射分析自1895年由伦琴发现X射线以来，可利用X射线分辨的物质系统越来越复杂。从简单物质系统到复杂的生物大分子，X射线已经为我们提供了大量关于物质晶

20、体结构的信息。X射线粉晶衍射分析已渗透到物理、化学、地球科学、生命科学、材料科学以及各种工程技术科学领域，尤其是在矿物、岩石、矿床、地球化学、石油、地层、古生物、构造地质等学科得到广泛应用。在物相定性和定量分析中，X射线粉晶衍射法是不可或缺的最有效、最便捷的方法之一。检测原理当一束单色X射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。这就是X射线衍射的基本原理。衍射线空间方位与晶体结构的关系可用布拉格方程表示：2ds

21、in=n式中：是X射线的波长；是衍射角；d是结晶面间隔；n是整数。波长可用已知的X射线衍射角测定，进而求得面间隔，即结晶内原子或离子的规则排列状态。将求出的衍射X射线强度和面间隔与已知的表对照，即可确定试样结晶的物质结构，此即定性分析。从衍射X射线强度的比较，可进行定量分析X衍射分析在石油地质上的应用（1） 粘土矿物衍射图谱特征 ；（2） 鉴定自生矿物比如沸石、盐类、碳酸盐类等 ； （3）全岩定量分析主要指泥、页岩，砂岩的定量分析 。2.6包裹体流体包裹体最初主要应用于矿床学的研究，1957 年Marray 在自形石英中发现了较大的油气包裹体。70年代末到80年代初随着石油地球化学的发展，流体

22、包裹体已作为一种手段广泛应用于石油地质研究，包裹体均一温度是其中一项重要的研究内容。利用均一温度可以进行成藏时间和古地温梯度的估算、成岩作用历史的推断及成熟度的研究等33。（1）均一温度的应用流体介质中晶体不规则生长，捕获了很少一部分流体，当主晶体周围部分生长时，这些不规则的部分被封闭而产生原生流体包裹体，晶体生长过程中裂隙的愈合可产生假次生包裹体，而在结晶之后的裂隙愈合则形成次生包裹体34。在石油地质研究中，这三种包裹体都较为重要。包裹体形成后物理条件变化使均一的流体相变为两相或多相，通过加热使流体成分均一为一相得到包裹体的均一温度，将压力校正到包裹体形成时的压力条件下时，就可以得到包裹体的

23、捕获温度。（2）成岩、成藏时间的确定流体包裹体(尤其是油气包裹体)的均一温度常用来推断油气成藏时间，当结合成分分析结果时，可提供油藏流体成分的变化。在未知地温梯度的情况下，成岩作用的时间可以通过流体包裹体的压力进行推算。Haszeldine 等根据生标参数得到的古温度资料与流体包裹体的均一温度相对照，在一定盐度下的等容线上找到流体包裹体的捕获压力，根据沉积埋藏史即可计算出成岩作用的时间。在已知地温梯度的条件下，捕获温度的推算就较为简单。（3）排烃、油气运移及构造运动史的确定不同世代成岩作用形成的矿物，以及岩石中不同时期形成的微脉中的流体包裹体， 记录了随时间的变化而发生的温压条件和成分的变化，

24、 不同世代及期次包裹体的特征可用于确定排烃期次、油气运移及构造运动的变化历程。在结合流体包裹体的宿主矿物形成世代时，流体包裹体往往用来研究沉积盆地的沉积埋藏及抬升剥蚀的历史。麦碧娴等在研究泌阳凹陷下第三系流体包裹体时发现， 第三期脉体均一温度较第二期低，说明第三期包裹体形成时，沉积盆地受到了抬升作用。（4）古地温及古热流古地温梯度可以根据均一温度、成岩矿物形成的时间和盆地的沉积埋藏历史进行推断；根据古地温变化又可以进一步推断盆地的古热流状态。Tilley等对加拿大Alberta Deep 盆地的研究表明，多数成岩自生石英形成于170195 ，形成时介质溶液中盐的质量分数2%3%；而方解石胶结物

25、形成时的温度为108169 ，形成于石英之后的构造抬升过程。根据沉积埋藏历史推断古地温梯度为38/km ，较现今地温梯度(27 /km)高。较高的地温梯度很难用剥蚀作用解释(因剥蚀厚度不够)，而且研究地区无岩浆活动，推断地温梯度高异常可能与热的流体流动有关35。这种热流可能由深部向斜的轴部沿向斜倾斜方向向上在砾岩或平行于层面的裂隙中流动引起，在一些油气田中是较为常见的。利用流体包裹体均一温度研究古热流是较为直接的手段。2.7铸体薄片油气储集层孔隙度是石油地质、油气田勘探与开发的主要研究对象。掌握油层的孔隙度是认识油层储油情况、估算储量和分析油田生产情况的基础。因此，孔隙度是油田勘探与开发必须掌

26、握的基本常数。孔隙度数据不仅对计算储层含油饱和度至关重要，而且对石油、天然气等资源的储量估计，为国家制定未来发展计划，都具有十分重要的意义。在众多求取孔隙度的方法中，研究岩石孔隙铸体薄片是研究岩石中真实孔隙大小分布的一种方法，在孔隙识别和求取、储层评价等方面具有直观、可视的技术优势19。 岩石铸体薄片的制作 1、取样任何实验手段都会对样品选取提出自己的要求，其中最基本的一条就是对检测样品的代表性的要求；铸体薄片的取样也不例外。首先要根据行业标准的要求间距选择有代表性的样品；其次根据样品条件在取样过程中采取一些必要的措施，尽量保证样品孔缝和裂隙的原始面貌不被破坏，以保证鉴定内容和分析数据的有效性

27、20。2、铸体含油样品在制作铸体时先要进行洗油，辽河油田广泛存在的稠油散砂样品取样还需要使用液氮冷钻、聚四氟乙烯塑料包封、抽提除油，然后使用铸体仪对岩样孔隙进行有色环氧树脂胶的铸体制作；在使用铸体仪时要保证样品抽真空效果， 同时在梯次升温灌注和固化过程要保证温压指标的准确性21。3、制片将制好的铸体样品切分编号，先进行粗、中、细、精几个工序的平面磨制；晾干后使用T -1502 胶粘片；粘牢后在切片机上把多余部分切掉后进行粗磨、细磨， 最后精磨至0.03mm ；偏光显微镜下结构清晰，石英干涉色为一级灰白；盖片， 贴上标签交付鉴定。铸体薄片的鉴定岩石结构、矿物成份鉴定在偏光显微镜下对铸体薄片可以进

28、行支撑类型，颗粒接触方式，颗粒粒度，分选磨圆及显微构造等方面的观察和鉴定；成份方面的鉴定主要以碎屑颗粒识别鉴定为主，由于铸体工艺的特殊性，对填隙物的影响不可避免，所以填隙物方面内容涉及较少。孔隙特征识别孔隙类型从成因上分为3种:原生粒间孔隙、次生孔隙、混合孔隙；原生孔隙大致有压实缩小、次生加大缩小和压实胶结缩小几种情况；次生孔隙有粒内溶蚀孔隙、铸模孔、杂基或胶结物溶蚀孔和超大孔隙22；混合孔隙有粒间扩大和微孔隙。辽河盆地储集层岩石次生孔隙识别特点主要表现为以下几个方面:部分溶解、溶蚀残骸、蜂窝状孔隙、铸模孔隙、超大孔隙、残余胶结物、伸长状孔隙、贴粒孔隙，排列的不均一性、张开的颗粒裂缝和岩石裂缝

29、等。储集空间在铸体条件下的表现，效果清晰，特征突出，是研究储层孔隙结构特征的有效手段之一。铸体薄片的显微图像分析铸体薄片的CIAS 图像分析根据体视学原理，三维空间内特征点的特征可以用二维截面内特征点的特征值来表征，图像分析方法就是对二维图像进行扫描，并对特征点的像素群进行检测和编辑处理，得到二维图像的特征值23。与荧光薄片和常规薄片相比，铸体薄片具有分析目标特征比较明显的特点；铸体薄片的显著特点是分析目标特征单一、突出，易于识别和选取，为孔隙特征的鉴定和目标选取计算提供了条件。通过对储集层岩心的系统取样、洗油处理、铸体制作、薄片磨制， 然后对薄片进行二维扫描、图像分析和计算，得出分析样品孔隙

30、空间的二维特征值，如面孔率、平均孔隙半径、平均孔喉比、配位数等特征参数；采集到的铸体薄片的图像资料使抽像的储层岩石孔隙度、渗透率特征变得直观、可视，对解释人员客观准确地认识储集层的储集性及渗流能力大有帮助，而图像分析参数的解释评价实现了微观条件下对储集层储集性和渗流能力的量化。2.8压汞分析压汞法操作简单有效，实验时间较短，数十年来，压汞实验一直被广泛应用于多孔材料的孔隙特征和分布等方面的研究36。通过压汞实验研究石油储层岩石的孔隙结构特征和退压汞实验时，可有效评估该储层的石油储量和产油能力。压汞原理在给定的压力P下，将常温下的汞压入被测多孔，材料的毛细孔中，而当汞进入毛细孔中时，毛细管与汞的

31、接触面会产生与外界压力方向相反的毛细管力， 阻碍汞进人毛细管38。根据力的平衡原理， 当外压力大到足以克服毛细管力时， 汞就会侵人孔隙。因此，外界施加的一个压力值便可度量相应的孔径的大小39。压汞常见参数Smin表示当驱替压力达到最高时，未被非湿相浸入的孔隙体积百分数。若岩石亲水，则Smin代表束缚水饱和度。若亲油，则Smin代表了残余油饱和度。Smin是反映岩石孔隙结构的一个指标，岩石物性越好，其值越小。Smin值还取决于仪器的最高压力，当曲线的陡峭段不平行于压力轴时，把它作为束缚水饱和度来考虑会造成误差。 饱和度中值压力Pc50是指在驱替毛管压力曲线上饱和度为50时相应的毛管压力值。此时对

32、应的孔道半径是饱和度中值孔道半径r50，简称为饱和度中值半径。显然，Pc50值越小，r50越大，表明岩石的孔渗特性越好。如果岩石的孔隙大小分布接近于正态分布，r50可粗略地视为岩石的平均孔道半径。 PT是指非湿相开始进入岩样时的最小的压力，它对应于岩样最大孔隙的毛管压力。又称排驱压力。般来说，毛管压力曲线中间平缓段延长线与非湿相饱和度为零处与纵坐标轴的交点所对应的压力就是排驱压力。岩石渗透性好，孔隙半径大，排驱压力PT 较低，表明岩石物性较好；反之，亦然。因此由排驱压力的大小，可评价岩石渗透性的好坏。利用PT值，还可确定岩石最大孔隙半径及判断岩石的润湿性。 参考文献1金秉慧.岩矿分析与经典法J

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