扫描电镜及能谱分析技术在油气储层研究中的应用.pdf

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1、2017年天然气技术与经济Vol.11，No.3第11卷·第3期NaturalGasTechnologyandEconomyJun.2017doi：10.3969／j.issn.2095-1132.2017.03.009扫描电镜及能谱分析技术在油气储层研究中的应用刘昊年（中国石化西南油气分公司勘探开发研究院，四川成都610081）摘要在油气储层研究中，为获得岩石结构特征、矿物类型与赋存状况、储集空间特征和其他成岩作用特征的高分辨率图像，常常会运用到扫描电镜。扫描电镜具有放大倍数高、景深大的特征，与能谱分析技术相结合，既可进行高放大倍数下岩石样品的微观特征观察，又可对样品中不同组分进行

2、定性及半定量分析。在碎屑岩和碳酸盐岩储层研究领域，开展了3项应用研究：扫描电镜背散射分析技术结合图像分析技术进行矿物快速识别及其含量精确计算；扫描电镜背散射分析技术结合图像分析技术进行孔隙结构特征研究；扫描电镜能谱点扫描分析技术快速确定矿物类型，能谱面扫描分析技术结合图像分析技术进行矿物识别、含量计算及其分布特征研究。关键词扫描电镜储层背散射能谱面扫描技术成岩作用文献标志码：B文章编号：2095-1132（2017）03-0034-030引言2矿物类型及含量确定扫描电镜分析技术是储层微观特征研究必不可一般地，利用扫描电镜分辨率高、成像直观的少的有力工具之一，与能谱分析技术相结合，既可

3、特征，通过矿物的产状、形貌像和成岩相等，可对进行高放大倍数下岩石样品的微观特征观察，又可岩石的矿物类型进行确定。然而，对于受到强成岩对样品中不同组分进行定性及半定量分析。在岩石作用改造的原岩或成岩蚀变的产物在判别时总会存结构特征观察、矿物种类及含量确定、孔喉类型及在一定困难，特别是碎屑岩储层研究中，矿物种类相关数据的统计分析和成岩作用研究等方面具有非和成岩相较为复杂。综合扫描电镜观察和辅以能谱常直观、快捷和准确的特征，对于区块储集层微观分析技术，可较快速和直观地判断矿物类型。特征研究、储层分类评价、油气藏开发等具有重要在碳酸盐岩储层研究中，利用扫描电镜背散射的指导意义。像，可快速区分

4、白云石和方解石，可直观展示二者的形貌、晶体大小及分布状况。背散射像是在扫描1岩石结构特征观察电镜中，通过电子枪产生的电子，经过加速磁场、岩石结构特征研究方法多样，常用普通薄片和偏转磁场后，照射到待检测的样品表面，待检测样铸体薄片观察，但这些方法大多只能观察岩石的平品会反射一部分的电子，在扫描电子显微镜的工作面像，且制样较为复杂。扫描电镜放大倍数高、景镜腔里的背散射电子探头就会检测到这些被反射的深大，可对样品进行立体式的观察，是岩石结构研电子，进而在检测器上所成的像。背散射像属于成［1-3］究最简捷和最有效的实验手段。分像，不同的灰度表征不同的元素组成，一般的，根据研究需要，扫描电镜可

5、分别对岩石断面、矿物的分子量越大，灰度值越大，图像越亮。借助岩石截面和岩石薄片等进行实验分析。在镜下，可相应的图像分析软件对其白云石和方解石含量进行直观观察岩石骨架颗粒或晶粒的大小、分选、形态了较为精确的计算，即可为岩石定名提供较为准确与接触关系，自生矿物的类型和赋存状态，孔缝的的依据。发育状况，进而可综合研究岩石结构特征。对于背散射像难以区分矿物分布特征的样品，修订回稿日期：2017－05－22基金项目：国家科技攻关项目（项目编号：2011ZX-05002-004-001）资助。作者简介：刘昊年（1976－），硕士，工程师，从事岩矿鉴定与储层微观特征研究。E-mail：922842

6、0@qq.com。34／NaturalGasTechnologyandEconomy总第63期天然气技术与经济·天然气开发2017年可利用能谱面扫描技术，对岩石中不同元素分布情3储集空间识别及计算况进行精细识别，从而较为精确地计算出矿物含量，为岩石定名和分类提供依据。扫描电镜下，可研究孔隙的类型、大小、含图1a和图1b分别为某样品的二次电子像和背散量、几何形态以及孔隙的连通性和喉道大小等，为射像，从图1a和图1b中可看出不同类的矿物其二次正确认识储层提供有力的支撑。实验证实，在相同电子像和背散射像均无明显差异。利用能谱对样品放大倍数下，对同一薄片样品的储集空间进行识进行面扫描，可清晰

7、地分辨出不同元素的分布区别，在展示的孔的形态、发育程度及溶蚀特征等方间，图1c、图1e和图1f分别展示了Si、Ca和Mg元素面，扫描电镜二次电子照片显著优于普通偏光显微的富集区，图1d为元素分布伪彩色像（图像分析软件镜透视照片。处理结果），利用图像分析软件，计算出本样品中硅扫描电镜背散射成分像，可以清楚显示出孔隙［4-6］质的相对含量为88.86%。和矿物颗粒在灰度上的差异，进而可以研究储集层孔隙形态、大小和面孔率等孔隙结构特征。一般地，采用铸体薄片进行研