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【摘要】录井的基本任务是获取准确的岩性资料，然而目前录井对岩性的识别还主要是依赖传统的方法，如借助光学仪器观察获取的定性资料，甚至是直接依靠人的观察。随着水平井钻井技术的迅猛发展，这种方法已经越来越无法满足复杂的油气藏勘探开发的需要。岩屑錄井对一种新的更加可靠的地层评价手段的出现提出了迫切要求。本文就拟从X射线荧光分析原理、X射线荧光分析在岩屑录井应用中的可行性以及进一步改进岩屑录井中X射线荧光分析技术的方法，以期加深对这一新技术的认识程度，为获取准确的岩性资料奠定基础。
【关键词】X射线 荧光分析 岩屑录井 应用
X射线荧光分析技术，最早是由我国地质录井行业学者朱根庆等人经过多年的研究开发出来的，并成功在岩屑录井中得到应用，具有独立的知识产权。在对这一技术在岩屑录井中的运用进行探讨之前，需要首先对其原理进行一番说明与阐释。
1X射线荧光分析原理
X射线是一种具有特定波长（通常为0.005～10nm）的电磁波。每一个原子的核外电子在受到X射线的高能粒子束攻击时，会脱离原子核的束缚而释放出来，这些电子释放出来之后所造成的电子空位将会由处于高能量电子壳层的电子来填补，这样能量就会以二次X射线的形式释放出来。这种二次X射线又叫特征X射线或者X射线荧光，它具有物质元素的指纹效应。将X射线应用于岩屑样品时，岩屑就会被激发出具有各种波长的X射线荧光。而为了更清楚地对岩屑中的元素进行定性与定量分析，可以先把混合的X射线按能量或波长分开，然后对不同类型的X射线的强度进行测量，最后由计算机对元素的种类和含量进行处理区分即可。具体原理与过程可见下图：
2 X射线荧光分析在岩屑录井应用中的可行性
鉴于以上对x射线荧光分析原理的解释，对其在岩屑录井中应用的可行性，我们可以作出以下思考：
2.1 地层岩性元素的种类不多
岩屑主要是由沉积岩构成的，我们知道沉积岩的化学成分并不多，所以岩屑录井对x射线荧光分析的要求是不高的。表1可以对碎屑岩的化学构成进行一番明确的说明：
由表1我们也可以看出，主要碎屑岩的化学成分都很简单，除了一些标志性的微量或痕量元素外，所含的基本化学元素并不多。X射线荧光分析的灵敏度可以满足对岩石中的化学元素进行定性和定量的快速鉴定。
2.2 各类岩性元素的含量都有一定的规律性
沉积岩的化学成分反映着矿物的成分，而且其化学成分与其自身的成熟度有很大关系。比如砂岩，一般来说各种类型的砂岩其中的硒含量都在65%以上，而泥岩类的元素含量虽说与砂岩很相似，但碱金属、碱土金属的相对含量却很高。碳酸盐岩的元素构成主要是Ca、Mg、O、C等。根据化学中硒在碱性条件下溶解、在酸性条件下沉聚，而Ca正好与之相反的规律，可以大体上分析推断出浅部地层的碎屑岩多为硅质胶结而深埋地层的碎屑岩多为钙质胶结这样一些变化规律。
2.3 检测手段对岩屑精度要求的满足
由表1我们可以知道，对于沉积岩中的绝大多数元素，吸收边的影响可以得到最大程度的降低，而散射影响在岩屑分析中又很不突出，再加上可以采用能量色散型仪器对X射线荧光进行检测，所以在对岩屑录井进行X射线荧光分析时，其精度上的要求是完全可以满足的。
综合以上分析，至少是在理论上，对岩屑录井进行X射线荧光分析是可行的。不过，在对岩屑录井进行X射线荧光分析的实际过程中，还必须严格遵守以下流程，如图3：
3 改进岩屑录井中X射线荧光分析技术的方法
X射线荧光分析技术在岩屑录井应用的过程中，存在着一个最大的困难：由岩屑的迟到时间和钻井液混杂所造成的岩屑定位问题。目前石油钻井所使用的钻井液类型多样，成分复杂，当钻井液浸渍在岩屑上，不可避免的就会使岩屑的元素成分真假难辨。对于岩屑归位问题的处理，X射线荧光分析则相对简单，而在实际的分析中，仅靠标样来确定岩屑中的元素组成和含量是不够的，作为一项新技术，对于其检测是否准确，还没有其它的办法来进行验证。所以，必须对这种方法进行改进，具体的做法就是：首先，在已知岩屑的基础上，建立与之相关的元素组合剖面和标准图谱数据库，以此来推算未知岩屑元素的组合特征；其次，根据已有的测井资料和实验室分析来对相关数据进行化验。
4 结语
作为我国独创的一种录井方法，在经过一系列实验与实践的基础上，X射线荧光分析已经展示出其良好的应用前景，对于目前很多录井难题的解决发挥着重要的作用。本文从X射线荧光分析原理、X射线荧光分析在岩屑录井应用中的可行性以及改进岩屑录井中X射线荧光分析技术的方法这三个角度对这一问题进行了说明。但这项技术也并不是完美无缺的，在实际应用中还存在着建立各种岩石主要元素的理论数值特征数据库、建立地区性地层岩性变化元素理论剖面以及提高取样分辨率的问题，在以后的研究和应用中要特别加以注意和规避，以使X射线荧光分析这一新技术能够得到更好的发展。
参考文献
[1] 李一超，李春山，何国贤.X射线荧光分析在岩屑录井中的应用[J].岩石矿物学杂志2009，28（1）：58-68
[2] 李一超，李春山，刘德伦.X射线荧光岩屑录井技术[J].录井工程：工艺技术，2008，19（1），1-13
【关键词】X射线 荧光分析 岩屑录井 应用
X射线荧光分析技术，最早是由我国地质录井行业学者朱根庆等人经过多年的研究开发出来的，并成功在岩屑录井中得到应用，具有独立的知识产权。在对这一技术在岩屑录井中的运用进行探讨之前，需要首先对其原理进行一番说明与阐释。
1X射线荧光分析原理
X射线是一种具有特定波长（通常为0.005～10nm）的电磁波。每一个原子的核外电子在受到X射线的高能粒子束攻击时，会脱离原子核的束缚而释放出来，这些电子释放出来之后所造成的电子空位将会由处于高能量电子壳层的电子来填补，这样能量就会以二次X射线的形式释放出来。这种二次X射线又叫特征X射线或者X射线荧光，它具有物质元素的指纹效应。将X射线应用于岩屑样品时，岩屑就会被激发出具有各种波长的X射线荧光。而为了更清楚地对岩屑中的元素进行定性与定量分析，可以先把混合的X射线按能量或波长分开，然后对不同类型的X射线的强度进行测量，最后由计算机对元素的种类和含量进行处理区分即可。具体原理与过程可见下图：
2 X射线荧光分析在岩屑录井应用中的可行性
鉴于以上对x射线荧光分析原理的解释，对其在岩屑录井中应用的可行性，我们可以作出以下思考：
2.1 地层岩性元素的种类不多
岩屑主要是由沉积岩构成的，我们知道沉积岩的化学成分并不多，所以岩屑录井对x射线荧光分析的要求是不高的。表1可以对碎屑岩的化学构成进行一番明确的说明：
由表1我们也可以看出，主要碎屑岩的化学成分都很简单，除了一些标志性的微量或痕量元素外，所含的基本化学元素并不多。X射线荧光分析的灵敏度可以满足对岩石中的化学元素进行定性和定量的快速鉴定。
2.2 各类岩性元素的含量都有一定的规律性
沉积岩的化学成分反映着矿物的成分，而且其化学成分与其自身的成熟度有很大关系。比如砂岩，一般来说各种类型的砂岩其中的硒含量都在65%以上，而泥岩类的元素含量虽说与砂岩很相似，但碱金属、碱土金属的相对含量却很高。碳酸盐岩的元素构成主要是Ca、Mg、O、C等。根据化学中硒在碱性条件下溶解、在酸性条件下沉聚，而Ca正好与之相反的规律，可以大体上分析推断出浅部地层的碎屑岩多为硅质胶结而深埋地层的碎屑岩多为钙质胶结这样一些变化规律。
2.3 检测手段对岩屑精度要求的满足
由表1我们可以知道，对于沉积岩中的绝大多数元素，吸收边的影响可以得到最大程度的降低，而散射影响在岩屑分析中又很不突出，再加上可以采用能量色散型仪器对X射线荧光进行检测，所以在对岩屑录井进行X射线荧光分析时，其精度上的要求是完全可以满足的。
综合以上分析，至少是在理论上，对岩屑录井进行X射线荧光分析是可行的。不过，在对岩屑录井进行X射线荧光分析的实际过程中，还必须严格遵守以下流程，如图3：
3 改进岩屑录井中X射线荧光分析技术的方法
X射线荧光分析技术在岩屑录井应用的过程中，存在着一个最大的困难：由岩屑的迟到时间和钻井液混杂所造成的岩屑定位问题。目前石油钻井所使用的钻井液类型多样，成分复杂，当钻井液浸渍在岩屑上，不可避免的就会使岩屑的元素成分真假难辨。对于岩屑归位问题的处理，X射线荧光分析则相对简单，而在实际的分析中，仅靠标样来确定岩屑中的元素组成和含量是不够的，作为一项新技术，对于其检测是否准确，还没有其它的办法来进行验证。所以，必须对这种方法进行改进，具体的做法就是：首先，在已知岩屑的基础上，建立与之相关的元素组合剖面和标准图谱数据库，以此来推算未知岩屑元素的组合特征；其次，根据已有的测井资料和实验室分析来对相关数据进行化验。
4 结语
作为我国独创的一种录井方法，在经过一系列实验与实践的基础上，X射线荧光分析已经展示出其良好的应用前景，对于目前很多录井难题的解决发挥着重要的作用。本文从X射线荧光分析原理、X射线荧光分析在岩屑录井应用中的可行性以及改进岩屑录井中X射线荧光分析技术的方法这三个角度对这一问题进行了说明。但这项技术也并不是完美无缺的，在实际应用中还存在着建立各种岩石主要元素的理论数值特征数据库、建立地区性地层岩性变化元素理论剖面以及提高取样分辨率的问题，在以后的研究和应用中要特别加以注意和规避，以使X射线荧光分析这一新技术能够得到更好的发展。
参考文献
[1] 李一超，李春山，何国贤.X射线荧光分析在岩屑录井中的应用[J].岩石矿物学杂志2009，28（1）：58-68
[2] 李一超，李春山，刘德伦.X射线荧光岩屑录井技术[J].录井工程：工艺技术，2008，19（1），1-13