使用优化进行采矿和油气应用中的分析测试

钻井核心部分的元素分析在开发油页岩和采矿业中发挥了经济上重要作用。从页岩获得石油依赖于找到最佳钻井场所并分析核心样品来建立最富有成效的提取位点。^1.

图1。2048 x 1600像素分辨率的第一个视野从10 x 10字段运行，总共20 k x 1.6 k像素图像在分析中。

采矿分析师寻找快速，大面积和经济的技术来调查核心样本特征，如矿物成分和晶粒尺寸，以提高他们在找到最佳场所的成功。在常规分析中，首先使用块状工具来建立芯样品的完整元素组成，然后是次级工具，以确定特定的复合矿物质及其分布。一种优化的改善页岩位置测试有效性的分析方法是一种单一的技术，可以快速分析样品的大面积，以及识别单个颗粒。

与现有解决方案的比较

• X射线荧光（XRF）是一种广泛优选的工具，用于确定在页岩钻芯部分的大面积中的硫磺（S）或铁（Fe）。尽管使用该方法的收集区域包括散装页岩矩阵，但是矩阵内的谷物仅有助于识别最佳页岩钻井区域的特性。因此，通过从不优选的区域收集来浪费大多数收集时间。随着从谷物和矩阵获得的数据，XRF数据的元素重量比只能用于推断谷物化学的信息。
• 用扫描电子显微镜（SEM）进行背散射电子成像（BSE）用于查看岩芯页岩样品基质中存在的颗粒。该图像信号取决于平均原子序数，并且随着原子量的增加，信号强度也会增加。例如，与原子序数较低的含钙颗粒相比，含铁颗粒具有更强的BSE信号r、 因此，可以获得单个晶粒的图像，并通过图像分析程序计算晶粒的大小和分布信息。但是，这种成像方法无法对晶粒进行准确的定量或复合评估。
• X射线衍射分析提供了所需的元素化合物组合，从而合成了黄铁矿（FeS）等矿物_2.可以确定在材料中存在。令人遗憾的是，这也是批量方法，并产生化合物的总面积分数，但不是用于表征核心样本部分环境的尺寸或分布信息。^2.

EDAX溶液-使用EDAX硅漂移探测器（SDD）的能量色散光谱（EDS）粒子分析

使用来自SEM的BSE信号，EDS分析从样本中创建下划线选择的图像，然后单独地从所选的谷物中收集数据。该致力于分析检测存在的元素，测量光谱数据，然后采用特定特定的库来快速组织和分类页岩中的粒度。

• EDAX SDD技术即使在高输入计数率下也产生高分辨率数据，以获得每粒子或晶粒的1秒以下。
• 不需要的页岩矩阵的数据未提取，因此可以快速覆盖大面积。
• 获得光谱，确定元素峰，并使用定量重量百分比与可能的化合物对应。
• 自动化软件对快速收集率的选择化合物唯一地对图书馆进行了分类。
• 此外，该软件提供有关颗粒尺寸，形状和面积分数的信息，该信息证明了基质页岩内颗粒或颗粒的分布。
• 由于元素随钻芯深度和位置的不同而不同，矿工利用这些信息来确定最佳钻探地点。

分析方法和结果

环氧树脂安装和抛光页岩的一部分的光学图像揭示了不同颜色，尺寸和光泽的谷物的存在，这表示金属变化;然而，这不能仅通过光学分析来验证。随后使用辛烷超级SDD分析水蒸气渗透率（WVP）SEM的截面，其产生具有高质量的非常快的收集率。

图2a和2b。单个视野（1.35 X 1.055 mm，颗粒小至1.2 X 1.2 um）的单个示例显示了根据其键（右）着色的金属颗粒。较暗的颗粒（原子欧洲杯猜球平台序数较低的非金属颗粒）对此分析不感兴趣，且未分类（蓝色）。

收集条件

• 500 KCPS分析吞吐量存储数据
• 粒子上每秒有120万条X射线欧洲杯猜球平台
• 即使在高计数速率下也能够进行分类匹配的光谱分辨率稳定性
• 每次粒子的收集速度为0.1秒

图3A和3B。铜和硫峰的示例在1.2M CPS和0.1秒的收集时间。Quant结果证实粒子是Cu_2.s，或更具体地，chalocite。

钻井或“水力压裂”利用页岩中黄铁矿的氧化作用使其变质，在页岩中黄铁矿浓度较高的区域，钻井变得相当容易。^3.因此，硫铁矿的精确搜索和分类是系统性能的关键方面。

• 图4表示定量准确度证实黄铁矿等化合物（FES_2.）。基于横向结果：Chalocite（Cu），其他化合物也根据类文库匹配_2.o）和黄铜矿（Cufes_2.）。
• 在面积为142 mm的样品中分析了30000多个金属颗欧洲杯猜球平台粒^2.只有一次过夜。
  • 粒欧洲杯猜球平台子数：62133
  • 分欧洲杯猜球平台析粒子：60376
  • Stub％涵盖：37.13
  • 覆盖面积（SQ.mm）：142.38
• 数据审查使粒子能够按照三元图中的元素贡献和欧洲杯猜球平台关联进行组织。

图4。粒子系统的定量分析显示在0.1秒的收集时间下的极端性能质量，欧洲杯猜球平台约为150万CPS。

图5。在这个三元视图中，S（红色）、Cu（绿色）和Fe（蓝色）每个粒子根据其在每个元素中的贡献显示在图表上，相应地混合颜色，并显示粒子的大小。此图表是交互式的，因此当单击S和Fe之间的区域时，将选择一个FeS粒子，并可执行量化，领先t哦，FeS_2.光谱和定量以上。

结论

这个edax SDDS能够极快地收集微粒数据，仅从优选区域收集并从基板中排除收集。超过1 M个CPS收集率使得每秒超过10个粒子，以充分的信号和质量来测量，以及分类感兴趣的粒子，迅速提欧洲杯猜球平台供可以表征的数据，从而允许分析师找到最佳钻井场所位置。

参考

1. http://www.netl.doe.gov/file%20library/Research/oil-天然气/强化%20石油%20采收率/FE0001243\u TOR-GreenRiver.pdf
2. http://progradingrock.com/x- ray-diffraction/
3. http://www.freshpatents.com/-dt20130207ptan20130035264.php.
4. http://geology.about.com/od/more_sedrocks/a/aboutsandstone.htm
5. http://www.claysandminerals.com/欧洲杯足球竞彩materials/shales

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