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X射线荧光录井分析仪

产品名称:X射线荧光录井分析仪

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产品产地:中国大陆

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简介内容:X射线荧光录井简称XRF(X Radial Fluorescence)录井,X射线荧光分析方法在地质矿产资源的勘探中已经有了近50年的应用历史,我国地质录井学者2007年将X射线荧光分析技术引进到石油钻井地质录井中,建立了石油钻井岩屑X射线荧光录井技术流程,为录井岩性识别技术的突破奠定了基础。X射线荧光分析技术在鄂尔多斯、塔里木、二连、渤海湾盆地的应用中取得

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    X射线荧光录井分析仪

    X射线荧光录井分析仪
     
    X射线荧光录井简称XRF(X Radial Fluorescence)录井,X射线荧光分析方法在地质矿产资源的勘探中已经有了近50年的应用历史,我国地质录井学者2007年将X射线荧光分析技术引进到石油钻井地质录井中,建立了石油钻井岩屑X射线荧光录井技术流程,为录井岩性识别技术的突破奠定了基础。X射线荧光分析技术在鄂尔多斯、塔里木、二连、渤海湾盆地的应用中取得了很好的效果,有效地解决了PDC钻头、气体钻井等钻井条件下的录井技术瓶颈问题,并且随着研究的深入,其在储层物性评价、沉积相研究等诸多方面的作用也得到应用。
    1、分析原理
    XRF录井技术是建立在两项成熟理论基础上的一项新技术,其理论基础一个是X射线荧光分析理论,另一个是岩石地球化学理论。

                                                                              图1 X射线录井谱图
     1.1 X射线荧光分析原理:XRF分析是由X射线管发出的一次X射线,当施加给X射线管的电压达到某一高度值,X射线管发射的一次X射线的能量足以激发样品所含元素原子的内层电子,被逐出的电子为光电子,同时轨道上形成空穴,原子处于不稳定状态。此时,外层高能级的电子自发向内层跃迁填补空位,使原子恢复到稳定的低能态,同时辐射出具有该元素特征的二次X射线,也就是特征荧光X射线。
    XRF录井根据荧光X射线的波长(能量)和强度对被测样品中元素进行定性和定量分析, 它以计数率即荧光强度为纵坐标,以脉冲幅度即通道号,或X光子能量为横坐标,得到能量色散型仪器的荧光光谱图(图1)。
    1.2 岩石地球化学理论:地球化学原理包括元素在地球中赋存特征和迁移规律等诸多方面,地壳元素丰度研究说明,虽然地壳元素有90多种,但元素的相对平均含量极不均匀,若按克拉克值递减的顺序排列各种元素,则前两种分布*广的元素(O(47%),Si)的质量占地壳总质量的76.5%,前10种元素(O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg,Ti,Mn)的质量占99.58%,其余元素的质量不超过地壳总质量的0.5%。
    不同沉积类型所关注的元素种类不同,在砂泥岩剖面中,主要关注Si、Al、Ca等元素,Si元素反映了砂岩储层的岩石类型,Al元素反映了泥质含量,Ca元素反映了砂岩储层的碳酸盐胶结程度。只有3种元素都准确可靠,才能在储层评价中发挥作用。
    在碳酸盐岩剖面中,主要关注Ca、Mg、Si等元素,Ca元素反映了灰质含量和灰岩纯度,Mg元素反映了白云质含量和白云岩纯度,Si元素反映了陆源碎屑物含量。只有3种元素都准确可靠,才能在岩性识别和储层评价中发挥作用。
    在火成岩剖面中,主要关注Si、Fe、Ti、Na、K、Ca、Mg等元素,这些元素在火成岩的识别、岩石化学计算和岩石类型图版分析中都起着至关重要的作用。
     
    2、天瑞X射线荧光录井分析仪—EDX4500H
    仪器EDX4500H以岩屑粉末(粒度小于80目)为分析对象,采集岩石的X荧光图谱和元素含量数据.成套设备包括X荧光分析主机、电脑、打印机、研磨机、压样机、真空泵.
    2.1 仪器EDX 4500H 分析仪的主要特征是利用智能真空系统,可对Na、Mg、Al 、Si、P、S、Mg等轻元素具有良好的激发效果,利用XRF技术可对高含量的Ca、K、Cl等重点关注的元素进行精确分析,在岩性识别过程中起到了测试时间短,大大提高了检测效率和工作效率的作用。
    2.2 性能特点
    高效超薄窗X光管,指标达到国际*水平
    *新的数字多道技术,让测试更快,计数率达到100000CPS,精度更高。
    电制冷SDD硅漂移探测器,良好的能量线性、能量分辨率和能谱特性,较高的峰背比
    天瑞仪器专利产品—信噪比增强器(SNE),提高信号处理能力25倍以上
    低能X射线激发待测元素,对Na、Mg、Al 、Si、P、S、Cl等轻元素激发效果好
    智能抽真空系统,屏蔽空气的影响,大幅扩展测试的范围
    自动稳谱装置保证了仪器工作的一致性
    高信噪比的电子线路单元
    针对不同样品自动切换准直器和滤光片,免去手工操作带来的繁琐
    解谱技术使谱峰分解,使被测元素的测试结果具有相等的分析精度
    多参数线性回归方法,使元素间的吸收、增强效应得到明显的抑制
    内置高清晰摄像头
    液晶屏显示让仪器的重要参数(管压、管流、真空度)一目了然
    3、应用领域
    采用天瑞EDX4500H可以用于岩性识别、沉积相分析、物性评价等
    3.1岩性识别:在砂泥岩剖面中利用Si、Al比值的大小和变化特征来识别砂岩和泥岩,碳酸盐岩剖面中利用Si、Al、Ca、Mg等元素的含量来识别白云岩、石灰岩、砂岩和泥岩,在火成岩剖面利用Ba、Al、Fe的含量来识别火成岩和砂泥岩。
    3.2沉积相分析:Mn/Ti和Mn/Al比值是沉积速率的良好指示剂,Al和Ti是陆源的代表性元素,而Mn则是典型的大洋型沉积元素,在沉积作用过程中,沉积物与介质之间存在着复杂的地球化学平衡,不同元素在不同环境中的含量和比值就会存在差异。下面是常用的几种环境判别的元素比值地球化学标志。
    地球化学家把(K2O+Na20+CaO)/Al203作为指示化学风化作用强度的一个地球化学指标,比值越小,风化作用越强烈。
    Rb/K比值:研究表明,海相沉积物的Rb/K比值往往大于0.05,半咸水沉积物介于0.03至0.05之间,淡水沉积物则往往小于0.03。
    B/Ga比值:海相沉积物的B/Ga比值大于4,而淡水沉积物的则小于3,半咸水沉积物的介于二者之间。
    Sr/Ba比值:Sr/Ba比值与盐度呈正相关关系,据统计,比值大于1者多为海相沉积,小于1者多为陆相沉积。
    此外,Cr、Cu、Ni、V等元素的含量,在海陆环境中也有明显差异,一般情况下,海相沉积物比陆相沉积物高三分之一至一倍。
    3.3物性评价:XRF分析获得的是岩石元素信息,这种分析结果不可能反映颗粒排列方式信息,但假定某地层在形成时沉积物源一致、水体化学性质不变、埋深相当,成岩后生变化过程一样,那么影响孔隙度的主要因素只有颗粒和填隙物(包括胶结物)的含量,而元素分析数据恰恰反映了岩石成分的变化。因此元素分析数据为孔隙度的定量计算提供了理论依据。

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