显微镜在油气勘查行业中的应用

油气勘探

用于油气勘探的纳米孔隙结构分析

实现较好油气勘探需要详尽了解储层的微观结构。诸如页岩和沙石的储集岩,在构成岩石的晶粒、粘土及其他矿物之间的孔隙内含有油气。孔隙的相互连接性会影响油气的渗透性,并转而确定储层的勘探流程。在致密沙石中,孔隙大小和受限的渗透率会使勘探面临巨大挑战。了解储集岩的渗透率对提高产量和降低开采成本至关重要。使用诸如蔡司 Axio Observer 光学显微镜可以快速检测储集岩样品的表面形态,并利用配有阴极荧光(CL)检测器的 EVO 扫描电子显微镜对岩石进行微观结构分析。ORION NanoFab 离子显微镜解决方案则能够提供出色的三维表面细节成像及对小于 3nm 的孔径进行定量测量。

石油和天然气勘探应用中储集岩内的三维孔隙度

孔隙度和渗透率分析被用来预估含有岩石的石油和天然气的商业价值。使用 Axio Scope.A1 或 Imager 2 可以测量孔隙度,并且能够很容易的从地质样品中找到石油和天然气包裹体。使用激光共聚焦显微镜(LSM 700),可获取石油或天然气包裹体的三维图像,并计算油气包裹体的体积近似值。此外,AURIGA 共聚焦离子束扫描电镜还能提供超高分辨率图像及了解储集岩所需的强大分析性能。ATLAS 3D 全自动三维工作流程能创建 5 nm 薄的连续图像切片,用以重构岩石的三维图像。利用元素衬度捕获岩石结构的超高分辨率图像(使用 EsB 探测时),了解并区分孔洞与晶粒。
通过对多孔岩石样品的背散射电子图像与二次电子图像两者进行比较,以测量样品中孔洞的百分率,并将该技术扩展至三维应用,使用 AURIGA 提供含油基质中填充孔洞的体积百分比。

石油和天然气勘探中的沉积镜质体反射率

镜质体反射率可作为含烃沉积盆地热成熟度的一项指标。在勘探中, 在评估任何相关储量的可能性方面提供非常有价值的信息。此技术是基于对整个岩石薄片、钻井岩屑或油母质岩精矿中独有镜质体颗粒反射光所占百分比的测量,使用 Axio Imager 2 可以完成该指标的检测。此外,颗粒结构的分类能完整描述镜质体含量。

煤和镜质体反射率

镜质体反射率测量是煤炭分类的一种重要方法,可使用诸如 Axio Imager 2 或 Scope.A1 的偏光显微镜完成。作为煤的主要有机成份之一, 镜质体反射率与煤炭的形成历史相关,因此,也与煤炭的煤化程度相关。镜质体反射率是评估煤炭质量和价格的重要指标。镜质体反射率测定方法按照 DIN 22020-5 或 ISO 7404-5 国际标准来执行。镜质体反射率传统的测定方法依赖于光电倍增管,而当前测定方法则是使用光谱仪和数字 CCD 相机。镜质体反射率和岩相分析也经常作为烃源岩有机成熟度的指标,是石油勘探中的一项重要参数。

井场分析

了解油气井场钻井岩屑的矿物成份是在导井和分支井之间做出正确钻井导向决定的关键。矿物学信息能够帮助辨别结构变化和定位脆性区域,以便选择较好压裂站。RoqSCAN 扫描电子显微镜紧凑、坚固耐用的设计使其可以直接向井场提供钻井岩屑的实时分析和报告。迅速部署和在极短时间内获取结果的特点能帮助快速精准地做出钻探操作决定,以优化利用率和提高矿井产量。

微化石和生物地层层理

微化石的可视观察研究能为石油和天然气勘探工业提供地层层序的详细信息。微化石可以用来辨别地质层不组份。使用透射光和反射光显微镜获取超薄切片,并在 Axio Imager 2 或 Scope.A1 的正置式显微镜下运用偏光来进行简易快速成像。使用 EVO 扫描电子显微镜采集的高分辨率图像来获取样本不同的细节信息。

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