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泥页岩的X射线衍射全岩矿物特征浅析

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年1月作者：段婷婷

[导读] 近年来，页岩油气勘探在胜利油区掀起了又一轮热潮。通过以往钻探资料分析，泥页岩在X射线衍射全岩分析中的矿物特征并不明确。本文通过对济阳坳陷近几年钻探的一系列泥页岩井进行分析，总结了泥页岩的X射线衍射全岩矿物特征，可对下步泥页岩的勘探提供资料支持。

山东东营中石化胜利石油工程有限公司地质录井公司段婷婷 257064

摘要：近年来，页岩油气勘探在胜利油区掀起了又一轮热潮。通过以往钻探资料分析，泥页岩在X射线衍射全岩分析中的矿物特征并不明确。本文通过对济阳坳陷近几年钻探的一系列泥页岩井进行分析，总结了泥页岩的X射线衍射全岩矿物特征，可对下步泥页岩的勘探提供资料支持。
关键词: 泥页岩；X射线衍射全岩；矿物特征
        1引言
        随着中国能源消费量的不断攀升，泥页岩油气将成为常规能源的重要补充。我国泥页岩油气资源开发已具备了一定基础，泥页岩油气资源总量约为60万亿～80万亿立方米，是未来油气勘探的重要接替领域。泥页岩的脆性评价是后期压裂改造的重要依据，X射线衍射全岩矿物分析能够提供
X射线衍射全岩矿物分析是将一定波长的X射线遇到被照射物的原子或离子时在某相位上的衍射与某种特定矿物特有的衍射进行对比分析，可测定泥页岩中石英、长石、碳酸盐矿物（方解石、白云石、菱铁矿）、粘土矿物（高岭石、蒙脱石、伊利石、伊－蒙混层、绿泥石）、黄铁矿等矿物的含量。
        2.泥页岩X射线衍射全岩矿物特征
        对NYX井的沙三下-沙四上泥页岩进行了系统的X射线衍射全岩矿物分析，从NYX井沙三下-沙四上全岩矿物三端元图上分析（图1），NYX井页岩油储层岩石矿物混杂，既有大量石英（平均27%）、黏土矿物（平均29%），也有碳酸盐矿物如方解石（6%～79%，平均>30%）、白云石（3%～88%，平均<20%）、铁白云石（2%～55%）、菱铁矿（<2%）等，此外还有指相自生矿物硬石膏（2%～7%）等。NYX井各层段矿物组成没有明显“聚类”，纯下碳酸盐端元数据点增多，碳酸盐矿物含量变化大，陆源碎屑含量一般10-50%， 25%±最为常见，粘土矿物变化在10-50%之间，10-30%最多。
从LX井沙三下亚段泥页岩X衍射全岩矿物分析统计表和沙三段全岩矿物三端元图上分析，该井碳酸盐矿物含量高，半数以上样品碳酸盐含量在50%以上，陆源碎屑含量多变化在15-30%之间，粘土矿物变化在10-40%之间（图2、表1）。
         LX井沙三下亚段矿物成分主要为粘土矿物、碳酸盐矿物和陆源碎屑，含少量黄铁矿。粘土矿物主要为伊－蒙混层，伊利石次之，少量高岭石及绿泥石，平均相对含量分别为61. 4%、29. 6%、6. 2%和2. 8%，且随着深度的加深，伊-蒙混层和伊利石的含量增加，高岭石和绿泥石的含量减少。粘土矿物呈鳞片结构，常与泥级陆源碎屑混合，总体呈层状产出，并常常混含隐晶碳酸盐矿物和有机质。沙三下伊利石的相对富集也反映了该层段泥页岩形成于离物源较远的深水环境。

        碳酸盐矿物主要是方解石和白云石，平均含量分别为52. 07%和5. 85%。方解石以隐晶结构为主，次为显微晶和微晶结构，主要呈层状产出，常以泥晶状纹层存在。部分层段存在方解石重结晶现象。白云石大多呈自形晶体，且大多存在于粘土层内。
        3结论
        胜利油区沙三下-沙四上泥页岩的矿物成分主要为粘土矿物、碳酸盐矿物和陆源碎屑，但其矿物成分含量变化较大，利用X衍射全岩矿物分析技术可以快速的得到泥页岩的矿物组成，为油田泥页岩压裂投产提供技术支持。