碳酸盐岩岩性现场识别方法及操作手册-gwp.doc

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1、碳酸盐岩岩性现场识别方法及操作手册地质录井处地质研究所二零零七年十一月14碳酸盐岩岩性现场识别方法及操作说明一、识别方法及原理随着PDC钻头的推广普及，碳酸盐岩岩屑细小，现场描述困难比较大，为了更好地服务于勘探开发实际，满足现场录井需求。我处将实验室技术应用于现场，并与计算机技术结合，开展了碳酸盐岩岩性图像识别技术公关。应用原理主要是使用化学试剂法，根据碳酸盐矿物的不同染色规律在实物镜下进行识别鉴定，然后通过计算机技术进行图片采集、处理和自动解释，以达到对碳酸盐岩岩性特征进行描述并绘制岩性剖面的目的。一）化学试剂性质及配制1、化学试剂及性质特征（1）

2、三氯化铁化学名：六水三氯化铁分子式：FeCl3.6H2O分子量：270.3性质：褐黄色晶体，无臭味，有涩味，吸湿性强有潮解性，在空气中可潮解成红棕色液体。极易溶于水，水溶液呈强酸性，可使蛋白质凝固。易溶于乙醇、丙酮，也可溶于液体二氧化硫、乙胺、苯胺，不溶于甘油、三氯化磷。（2）浓盐酸化学名：盐酸又叫氢氯酸分子式：HCl  分子量：36.46性质：①组成：是氯化氢的水溶液（混合物），浓度36-38%，密度1.18g/cm3②纯盐酸是无色透明的液体，工业盐酸因含杂质，而显黄色。③14浓盐酸有挥发性，挥发出氯化氢气体，跟空气中的水蒸汽重新结合成盐酸的小液滴

3、（即白雾），挥发后质量变小。（3）茜素红化学名：1,2-二羟基蒽醌-3-磺酸钠盐分子式：C14H7O7SNaH2O分子量：360.28性质：橙黄色或黄棕色粉末，溶于水和醇，水溶液呈浅黄色。亦溶于氨水、苯和三氯甲烷。2、溶液的配制（1）稀盐酸溶液（5%）的配制将1ml的浓盐酸（浓度36-38%，密度1.18g/cm3）和7.3ml的蒸馏水按体积比配置，即可得到5%的稀盐酸溶液。（2）三氯化铁溶液（10%）的配制10克的三氯化铁粉末溶解在90毫升的蒸馏水中即成，大量配制时，按1：9比例配制即可。（3）茜素红溶液的配制将0.2克固体茜素红放入量筒中，加蒸馏

4、水(清洁软水亦可)100毫升，溶解后再加5%盐酸5-6滴，摇匀后即可使用。现场使用量比较大，一次可以多配一些。二）染色规律1、三氯化铁溶液染色规律碳酸盐矿物染色规律：方解石被染成黄色或黄褐色，白云石不着色。14碳酸盐岩染色规律：纯灰岩岩屑有气泡析出，并被染成均匀的黄褐色；不起泡不染色者为白云岩；染色不均匀者或染色较淡者为过渡性岩类，岩性定名据染色面积大小确定：染色面积大于50%者，为以灰岩为主的过渡性岩类。否则为灰质白云岩或灰质泥岩等。2、茜素红溶液染色规律碳酸盐矿物染色规律：方解石被染成红色，而白云石、石膏、泥质等不染色。碳酸盐岩染色规律：纯灰岩岩

5、屑被染成较均匀的红色；白云岩不染色；染色不均匀者为过渡性岩类，岩性定名原则与三氯化铁相同。三）岩性定名原则在岩屑图像特征的基础上，人机结合根据岩屑染色特征（整体染色效果和单个岩屑染色情况）进行岩性描述和定名。一般，当图片中岩样染色均匀，染色样所占比例达到75%以上时，直接解释为灰岩；当不染色岩样所占比例达到75%以上时，直接解释为白云岩；当染色样所占比例大于50%而小于75%时，应解释为白云质灰岩；基本解释原则见（表1）。但当出现其它特殊情况时，应按下列规则进行解释定名：1、当染色样与不染色样各占一半时，单个染色样颜色较浅时，应该定名为灰质白云岩；单

6、个染色样颜色较深时定名为白云质灰岩。2、盐膏层一般颜色较浅，为灰白色或白色，可以根据其在岩样中是否出现或出现比例进行定名。一般，只要出现可以直接定名为含膏层；当出现比例较大时，直接定名为盐膏层。其定名原则不受碳酸盐岩规则限制（厚层盐膏层同碳酸盐岩）。3、当出现新的岩性时，考虑到上面地层掉块的影响，其所占比例可以适当降低。尤其是薄夹层，只要是第一次出现，可以直接解释。4、在岩屑图像特征的基础上，可以根据岩屑染色特征（整体染色效果和单个岩屑染色情况）进行岩性描述和定名。14表1碳酸盐岩图像剖面描述原则对比表染色矿物百分含量岩屑图像定名目测估计百分含量比较

7、图>90灰岩50-90“xx质”灰岩10-50“灰质”表示加于主要岩性前<10白云岩膏岩含量>10膏岩<10膏质岩类二、操作流程1、准备工作（溶液的配制、器皿和样品的准备）溶液配制方法见前面介绍。样品的筛选和清洗准备：主要是样品粒级的选取和样品的清洗，碳酸盐岩采用粒径为0.45-0.9mm（40-20目）的岩屑样进行岩性识别代表性较好。因此，选用20目和40目粒度筛进行筛选，将筛选出来的样品用稀盐酸清洗干净后以备下步染色用（可以根据气泡反应初步进行岩性判断）。2、样品染色将20-50克洗净的混合岩屑样放入玻璃器皿中或烧杯里，加10%三氯化铁溶液数滴直

8、至淹没，轻轻摇一摇，作用约1分钟左右后，用清水冲洗干净，放在纸上晾干，以备图片采集用（肉眼观察：如有气泡析出