Пётр Михайлович Косьянов
628600, Тюменская обл., Нижневартовск, ул. Ленина 2/П, стр. 9
Petr M. Kosianov
Ul. Lenina 2/P, str. 9, Nizhnevartovsk, Tumen’ obl., 628600
Комплексное исследование литолого-петрофизических свойств горных пород включает следующие направления: петрографическое, петрофизическое и ядерно-физическое. Выбор петрофизических методов зависит от их возможностей по определению тех или иных минералов и неминеральных компонент. Схему исследований разрабатывают с учетом описания шлифов керна, качественного определения состава породы, а также приближенного подсчета площадей, занимаемых минералами в шлифе. При анализе сложных коллекторов, кроме стандартных оценок пористости, проницаемости, влагоудерживающей способности и др., необходимы дополнительные специальные исследования. Так, для определения количественного содержания минералов используют методы рентгеноструктурного анализа, но возникает проблема идентификации минералов по снятым дифрактограммам. Известно, что горные породы Западной Сибири включают главным образом кварц, калий-натриевые и кальций-натриевые полевые шпаты. Полевые шпаты — важнейшее семейство породообразующих минералов, они составляют до 60 % объема земной коры (до 50 % ее массы). Большинство полевых шпатов входят в тройную систему NaAlSi3O8 – KAlSi3O8 – CaAl2Si2O8. Все кристаллические структуры полевых шпатов имеют в своей основе схожий Si – Al тетраэдрический каркас [AlSi3O8], поэтому они практически не различимы на дифрактограммах. Прндставлен способ количественного рентгеновского и фазового анализа для оценки концентраций кальциевых и калиевых полевых шпатов. Предложен способ разделения пиков характеристического излучения элементов минералов. Приведены условия и оптимальные параметры рентгенофазового и рентгенофлюоресцентного анализов, с помощью которых определяли суммарное содержание минералов и концентрацию кальция (с применением рентгеновской трубки с титановым анодом и скандиевым фильтром).
A comprehensive study of the lithological and petrophysical properties of rocks includes the following methods of research: petrographic, petrophysical, and methods of nuclear physics. The choice of petrophysical methods depends on their ability to determine desired minerals and non-mineral components. The research scheme is developed taking into account the description of core sections, a qualitative determination of the composition of the rock, as well as an approximate calculation of the areas occupied by the minerals in the thin rock section. In the analysis of complex reservoirs, in addition to standard estimates of porosity, permeability, water-holding capacity, etc., additional special studies are needed, e.g., to determine the quantitative content of minerals, it is necessary to use the methods of x-ray structural analysis, however here we faces a known problem of identification of the minerals by the captured diffractograms. It is known that the rocks of Western Siberia include mainly quartz, potassium-sodium and calcium-sodium feldspars. Feldspars are the most important family of rock-forming minerals, they make up to 60% of the volume of the earth’s crust (up to 50% of its mass). Most of the feldspars are included in the ternary system NaAlSi3O8 – KAlSi3O8 – CaAl2Si2O8. All crystal structures of the feldspars are based on a similar Si – Al tetrahedral skeleton frame [AlSi3O8], and thus are almost indistinguishable in the diffraction patterns. A method of quantitative x-ray and phase analysis is developed for selective determination of the concentrations of calcium and potassium feldspars. A method for separating the peaks of the characteristic radiation of mineral elements is proposed. The conditions and optimal parameters of x-ray phase and x-ray fluorescence analysis are specified to determine the total mineral content and calcium concentration (using an X-ray tube with a titanium anode and a scandium filter).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.