油田碎屑巖粒度分布情況測(cè)定中激光粒度分析儀應(yīng)用的價(jià)值

1、油田碎屑巖粒度分布情況測(cè)定中激光粒度分析儀應(yīng)用的價(jià)值【摘要】介紹現(xiàn)代激光顆粒分析儀的技術(shù)的發(fā)展，為 了測(cè)定油田碎屑巖粒度的分布情況，對(duì)于不同范圍的碎屑 巖，采用激光粒度分析儀進(jìn)行粒度測(cè)量；證明在測(cè)定油田碎 屑巖粒度分布情況中，激光法粒度分析儀起了非常重大的作 用。【關(guān)鍵詞】激光粒度儀； 應(yīng)用價(jià)值引言 激光粒度分析儀采用濕法分散技術(shù)工藝，機(jī)械攪拌使檢 測(cè)樣品均勻散開，利用超聲高頻震蕩使其中團(tuán)聚的顆粒充分 分散，電磁循環(huán)泵使大小顆粒在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中均勻分布開 來，從而在根本上保證了寬范圍分布樣品測(cè)試的準(zhǔn)確重復(fù)。一、介紹測(cè)定粒度的方法1、問題我們通常所用的測(cè)定方法是國(guó)外的 MSS 型激光粒度分 析儀

2、，但在實(shí)際檢測(cè)過程中存在著很多的問題：（1）MSS 型激光粒度分析儀在檢測(cè)數(shù)據(jù)中通常采用的 方式為粒度分級(jí)格式，此中檢測(cè)方式與我們目前常用于石油 地質(zhì)中碎屑巖的分類方式是完全不一樣的。這種顆粒分級(jí)格式用于碎屑巖粒度檢測(cè)是行不通的，我們必須尋找其它粒度檢測(cè)方式1 o (2)實(shí)驗(yàn)證明MSS型激光粒度分析儀 4卩m以 下的粒徑又檢測(cè)不到， ( 3)通常用到的 MSS 型激光粒度分 析儀測(cè)量次數(shù)太少，因?yàn)檫@種分析儀的采樣次數(shù)很少，只有 2000 次，在這種情況下，檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高，檢測(cè) 重復(fù)性也有較高的誤差。(4) MSS型激光粒度分析儀不能很 好地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在檢測(cè)樣品時(shí)，必須知道樣品粒度

3、分離 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而且此軟件在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，混合記錄數(shù)據(jù) 存在著嚴(yán)重的錯(cuò)誤信息，在檢測(cè)樣品疊加之前，出現(xiàn)同一樣 品真實(shí)數(shù)據(jù)合并等問題。2、解決方案為了克服國(guó)外的 MSS 型激光粒度分析儀的不足之處。 我們提出了改進(jìn)激光粒度分析儀測(cè)量粒度分布方法。其實(shí)激 光粒度分析儀測(cè)量粒度分布方法就是國(guó)外 MSS 型激光粒度 分析儀的革新。具體方法如下：將碎屑巖粒度分級(jí)：根據(jù) SY/T5434 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不同粒度的碎屑巖會(huì)有不同 的分級(jí)，當(dāng)顆粒粒度在 1!4!之間時(shí)，我們按照 1/4 !間 隔進(jìn)行粒度分級(jí)的，當(dāng)粒度在 -1!0!, 4 !8!之間時(shí)， 是按照 1!間隔進(jìn)行顆粒粒度分級(jí)的，當(dāng)粒度小于或等于 -

4、1! 和大于 8!時(shí)，顆粒粒度將不再進(jìn)行分級(jí)。( 2)為了更好的獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)記錄，將粒度測(cè)量檢 測(cè)上限達(dá)到8 000卩m我們第一步要計(jì)算出顆粒粒度粗細(xì)的 比例值，第二部我們運(yùn)用上限可以擴(kuò)展獲得的方式，把分離 出來的數(shù)據(jù)記錄擴(kuò)展到濕法檢測(cè)數(shù)據(jù)上，其實(shí)我們也可以分 別進(jìn)行濕法和干法的顆粒粒度測(cè)量，但是它的上限達(dá)不到我 們的要求，合并后可以獲得粒度分布數(shù)據(jù)。通過比較后發(fā)現(xiàn) 后添加上的粒度分布數(shù)據(jù)重復(fù)性好，準(zhǔn)確度高 2 。二、實(shí)施方案干法測(cè)量的安裝儀器檢測(cè)范圍為4350卩m的顆粒粒度分布。我們先準(zhǔn)備好 1000mm 范圍的透鏡，然后打開儀器前窗 口，將 1000 mm 范圍透鏡安裝在儀器接收器上，

5、緊接著把干 法流動(dòng)樣品池小心的卡在范圍透鏡上，最后關(guān)閉儀器前窗 口。當(dāng)實(shí)行樣品測(cè)試 如果樣品在單一檢測(cè)量程內(nèi)，檢測(cè)儀可以一次性完成測(cè) 量并記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)我們更換儀器透鏡可知，儀器設(shè)備共有 3 個(gè)單一檢測(cè)范圍：第一： .濕法范圍在 300RF：0.05 900 卩m； 2第二：濕法范圍在 300F:0.5900卩m; 3第三：干法范圍是1000 : 43500卩m。以上實(shí)驗(yàn)步奏必須在硬件 設(shè)置、 分析設(shè)置、 光學(xué)特性設(shè)置準(zhǔn)備無誤后， 才能進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)對(duì)準(zhǔn)確度的要求是非常高的，為了達(dá)到我們想要的 準(zhǔn)確度，實(shí)驗(yàn)不僅需要重復(fù)性，也需要改變采樣次數(shù)，必須把原先的 MSS 型激光粒度儀的采樣速度 200

6、0 次，設(shè)置為現(xiàn) 在的 10000 次，以前需要 5 秒，現(xiàn)在是 20 秒，這樣使測(cè)量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn) 確、可靠。（4） 人們傾向于傳統(tǒng)的篩析 -沉降法， 但是這種方法不 提倡用于致密的碎屑巖是因?yàn)檫@種檢測(cè)方法分析流程比較 長(zhǎng)，而且對(duì)樣品要求分散度較高，所以不適用于致密的碎屑 巖。所以我們?cè)趯?duì)于不同測(cè)量方法的數(shù)據(jù)比較時(shí)， 應(yīng)該注意： 對(duì)同樣種樣品， 如果檢測(cè)出數(shù)據(jù)差值很大的現(xiàn)象， 不要驚訝， 并不是檢測(cè)出現(xiàn)錯(cuò)誤，而是我們用了不相同的方法，方法不 同，測(cè)量時(shí)粒度狀態(tài)不相同，測(cè)量顆粒直徑不一樣，其結(jié)果 也不會(huì)相同了。由此我們需要將激光粒度分析儀與篩析法、 沉降法、圖像分析法等粒度測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較通過比較

7、會(huì)發(fā)現(xiàn)：激光法和篩析 -沉降法的比較通過實(shí)驗(yàn)對(duì)元素古 151 和對(duì)元素井 131 塊樣品進(jìn)行了雙 樣測(cè)試，其結(jié)果顯示，95%的樣品主命名方式相同，激光法測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果雖然比比篩析 -沉降方法測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果粒度分 布高出1/4!1/2 !，但是這兩種測(cè)試數(shù)據(jù)的總體分布概率基 本相同。激光法與圖像分析法的比較當(dāng)我們對(duì)元素躍檢 1 井 10， 11， 12， 20， 21， 22號(hào)樣 品進(jìn)行雙樣測(cè)試時(shí)，數(shù)據(jù)記錄顯示顆粒粒度分布總的趨勢(shì)和 粒度主名符合較好，大部分的樣品分布一致。通過二者比較 可知， 雖然激光法比篩析 -沉降法粒度測(cè)試數(shù)據(jù)偏大一點(diǎn)， 但是激光法與圖像分析法的粒度數(shù)據(jù)還是基本一致 3 。三、

8、結(jié)論 隨著高科技的不斷發(fā)展，激光粒度分析儀不僅發(fā)揮其特 有的功能用于科研生產(chǎn)，這一突破性的創(chuàng)新技術(shù)在碎屑巖粒 度測(cè)試中得到了很好的應(yīng)用，這一重大發(fā)現(xiàn)改變了粒度測(cè)試 長(zhǎng)期以來測(cè)定難度大、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)數(shù)據(jù)處理誤差大等 很多不利的因素。通過以上方法改進(jìn)，得到如下幾點(diǎn)結(jié)論：（1）運(yùn)用篩析和沉降法進(jìn)行顆粒粒度分析，這種方法 已經(jīng)發(fā)展成了由快速化。智能化、簡(jiǎn)單化、的激光法測(cè)定， 不僅在一定程度上減少了測(cè)量誤差，而且在分析速度中提高 了近 5 倍。（2）巖石顆粒粒度大小不同，其測(cè)定的方式也會(huì) 不相同，這里有兩種方法進(jìn)行測(cè)定，第一種是用篩析法測(cè)量 數(shù)據(jù)擴(kuò)展激光濕法測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)定上限達(dá)到8000卩m；第二種

9、是采用激光干法測(cè)量數(shù)據(jù)擴(kuò)展激光濕法測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)定 上限可達(dá)到3500卩m,此方法迭加合并的數(shù)據(jù)更加符合實(shí)際。 當(dāng)巖石含有大于900卩m的粒度時(shí)，可以采用兩種方法中的 任何一種。（ 3）為了改善了原先篩析 -沉降法測(cè)試間距設(shè)定的 局限性。我們可以按顆粒粒度分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定測(cè)定數(shù)據(jù)分 界點(diǎn)。（ 4）當(dāng) MSS 型激光粒度分析儀采樣次數(shù)設(shè)定為 10000 次時(shí)，其相對(duì)誤差由原來的百分之十下降到百分之六以下，需要時(shí)間為20s是比原來的2000次提高了近5倍，其重復(fù)性 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差由原來的不大于百分之八精確到百分之五。（ 5 ）我們通過比較實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)得出，無論是激光法， 還是圖像法，實(shí)驗(yàn)獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)基本上是一致的。因此， 我們可以得出結(jié)論：目前為止，采用激光法檢測(cè)油田碎屑巖 粒度是一種準(zhǔn)確的測(cè)試方法，并且在測(cè)定碎巖屑粒度測(cè)定中有著非常重要的價(jià)值。 參考文獻(xiàn)1 吳文明，秦飛，李亮J.