CN117309526B - 一种多实验表征岩石薄片的制备及应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，涉及油气实验技术领域。所述制备方法包括：S1、制备岩石样品，进行烘干处理；S2、将烘干后的岩石样品进行合金注入；S3、对合金注入后的岩石样品进行切割，确定观察面；S4、对切割后的岩石样品进行光薄片制作及切割；S5、将切割后的岩石样品进行氩离子抛光，并放置在垫片上；S6、对放置在垫片上的岩石样品分别进行光学薄片观察实验、拉曼光谱分析实验和电子探针实验；S7、将放置在垫片上的岩石样品拆下来，分别进行扫描电镜实验、原子力显微镜实验和Qemscan实验。本发明能够仅通过制备一块薄片，并利用垫片的尺寸规格及可拆卸功能，进行实验表征，提高样品的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及油气实验技术领域，特别是涉及一种多实验表征岩石薄片的制备及应用方法。
背景技术
实验表征对于评估储层的储量至关重要。而常规的实验表征尺度要求不一，根据不同的实验制备相应的样品加以表征。各实验中鉴定岩石薄片的矿物组成及特性，对薄片所含元素进行定性和定量分析，可以判断其成因类型以及在地质历史过程中的演化过程，同时对岩石薄片表面形貌的表征，帮助更好的理解其化学、物理性质，有助于提高采收率、降低生产成本，为地质资源的开发和应用提供科学依据。
表征岩石薄片表面形貌和矿物、元素成分的实验一般包括：光学薄片实验，拉曼光谱分析实验，电子探针实验，原子力显微镜实验，扫描电镜实验以及Qemscan实验；这些实验对样品的要求各有不同，传统实验方法是针对不同实验制备平行样品分别进行不同的实验表征，这增加了制备样品的时间，经费，同时平行样品存在一定差异，加剧了实验的误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，能够仅通过制备一块薄片，并利用垫片的尺寸规格及可拆卸功能，进行实验表征，提高样品的利用率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，包括：
S1、制备岩石样品，进行烘干处理；
S2、将烘干后的岩石样品进行合金注入；
S3、对合金注入后的岩石样品进行切割，确定观察面；
S4、对切割后的岩石样品进行光薄片制作及切割；
S5、将切割后的岩石样品进行氩离子抛光，并放置在垫片上；
S6、对放置在垫片上的岩石样品分别进行光学薄片观察实验、拉曼光谱分析实验和电子探针实验；
S7、将放置在垫片上的岩石样品拆下来，分别进行扫描电镜实验、原子力显微镜实验和Qemscan实验。
可选地，所述步骤S1的具体过程为：称取设定质量的岩石，并将岩石切成0.6～1cm3的立方体，得到所述岩石样品；将所述岩石样品放于烘箱中，在60～90℃下烘干24h。
可选地，所述步骤S2的具体过程为：
S21、将所述岩石样品与合金放置在高温高压反应容器中，进行抽真空处理；
S22、增加所述反应容器的温度，直至熔化所述合金；
S23、将所述反应容器升压至目标压力，使所述熔化的合金充注到所述岩石样品中；
S24、降低所述反应容器温度，直至所述合金凝固；
S25、降低所述反应容器压力至大气压。
可选地，所述抽真空处理的真空度为0.05～0.1Pa。
可选地，所述目标压力为50～200MPa。
可选地，所述S3的具体过程为：将合金注入后的岩石样品沿垂直层理方向对半切开，将切开面作为观察面。
可选地，所述S4的具体过程为：保留所述观察面，对所述S3中的岩石样品进行光薄片制作，将所述光薄片制备完成后的岩石样品切成小块。
可选地，所述S5的具体过程为：将已经完成氩离子抛光实验的岩石样品，安装于所述垫片顶面开设的卡槽中，使所述岩石样品与所述垫片实现可拆卸连接。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，所述方法包括S1、制备岩石样品，进行烘干处理；S2、将烘干后的岩石样品进行合金注入；S3、对合金注入后的岩石样品进行切割，确定观察面；S4、对切割后的岩石样品进行光薄片制作及切割；S5、将切割后的岩石样品进行氩离子抛光，并放置在垫片上；S6、对放置在垫片上的岩石样品分别进行光学薄片观察实验、拉曼光谱分析实验和电子探针实验；S7、将放置在垫片上的岩石样品拆下来，分别进行扫描电镜实验、原子力显微镜实验和Qemscan实验。本发明能够仅通过制备一块薄片，将样品薄片安装在垫片上进行表征，或者从垫片上拆下来直接测量，即使各个表征实验所需样品的尺寸规格不同，可拆卸的功能允许仅用一块样品薄片就实现对该样品进行的多实验表征，提高样品的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明多实验表征岩石薄片的制备及应用方法的方法流程图；
图2为本实施例中垫片的三维示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，能够仅通过制备一块薄片，并利用垫片的尺寸规格及可拆卸功能，进行实验表征，提高样品的利用率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供了一种多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，包括：
S1、制备岩石样品，进行烘干处理；具体过程为：称取设定质量的岩石，并将岩石切成0.6～1cm3的立方体，得到所述岩石样品；将所述岩石样品放于烘箱中，在60～90℃下烘干24h。在本实施例中，采用将岩石切成1cm3的立方体，在80℃下将所述岩石烘干24h。
S2、将烘干后的岩石样品进行合金注入；具体过程为：
S21、将所述岩石样品与合金放置在高温高压反应容器中，进行抽真空处理；所述抽真空处理的真空度为0.05～0.1Pa；在本实施例中，所述真空度为采用0.1Pa；
S22、增加所述反应容器的温度，直至熔化所述合金；所述合金熔点为40～80℃；
S23、将所述反应容器升压至目标压力，使所述熔化的合金充注到所述岩石样品中；所述目标压力为50～200MPa；在本实施例中，所述压力采用190MPa。
S24、降低所述反应容器温度，直至所述合金凝固；所述合金熔点为40～80℃；在本实施例中，将所述反应容器温度设为70℃；
S25、降低所述反应容器压力至大气压。
S3、对合金注入后的岩石样品进行切割，确定观察面；具体过程为：将合金注入后的岩石样品沿垂直层理方向对半切开，将切开面作为观察面。
S4、对切割后的岩石样品进行光薄片制作及切割；具体过程为：保留所述观察面，对所述S3中的岩石样品进行光薄片制作，将所述光薄片制备完成后的岩石样品切成小块。在本实施例中，S4中所述垫片的尺寸为：76mm×26mm，厚度为1.5mm；所述卡槽的尺寸为12.75mm×7.9mm，厚度为1.78mm。
S5、将切割后的岩石样品进行氩离子抛光，并放置在垫片上；具体过程为：将已经完成氩离子抛光实验的岩石样品，安装于所述垫片顶面开设的卡槽中，使所述岩石样品与所述垫片实现可拆卸连接。在本实施例中，根据所需要表征的尺度及内容，决定是否将样品从垫片上拆下来。
其中，垫片上设有卡槽，目的是使演示样品在垫片上面具有可拆卸的功能，可以根据所需要表征的尺度及内容将氩离子抛光后的岩石样品安装在垫片上，或者从垫片上拆下来。
S6、对放置在垫片上的岩石样品分别进行光学薄片观察实验、拉曼光谱分析实验和电子探针实验。具体过程为：利用光学薄片观察实验，对所述样品的矿物组成进行鉴定，进行样品原生沉积构造分析；利用拉曼光谱分析实验，鉴定所述样品微小的特征矿物；利用电子探针实验，对所述样品所含元素进行定性和定量分析。
S7、将放置在垫片上的岩石样品拆下来，分别进行扫描电镜实验、原子力显微镜实验和Qemscan实验。具体过程为：利用扫描电镜实验，表征所述样品的表面形貌特征；利用原子力显微镜实验，表征所述样品的机械特性；利用Qemscan实验，对所述样品进行矿物鉴定及定量分析。
本实施例中，只需一块岩石样品，即可对该样品进行多实验表征，进行光学薄片实验，拉曼光谱分析实验，电子探针实验，原子力显微镜实验，扫描电镜实验以及Qemscan实验。这些实验对样品的要求有区别，根据将要进行实验对样品的要求，决定样品薄片是否从垫片上拆卸下来。可拆卸的功能允许仅用一块样品薄片就实现对该样品进行的多实验表征，提高了样品的利用率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，其特征在于，包括：
S1、制备岩石样品，进行烘干处理；
S2、将烘干后的岩石样品进行合金注入；
S3、对合金注入后的岩石样品进行切割，确定观察面；
S4、对切割后的岩石样品进行光薄片制作及切割；所述S4的具体过程为：保留所述观察面，对所述S3中的岩石样品进行光薄片制作，将所述光薄片制备完成后的岩石样品切成小块；
S5、将切割后的岩石样品进行氩离子抛光，并放置在垫片上；所述S5的具体过程为：将已经完成氩离子抛光实验的岩石样品，安装于所述垫片顶面开设的卡槽中，使所述岩石样品与所述垫片实现可拆卸连接；
S6、对放置在垫片上的岩石样品分别进行光学薄片观察实验、拉曼光谱分析实验和电子探针实验；
S7、将放置在垫片上的岩石样品拆下来，分别进行扫描电镜实验、原子力显微镜实验和Qemscan实验。
2.根据权利要求1所述的多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，其特征在于，所述步骤S1的具体过程为：称取设定质量的岩石，并将岩石切成0.6～1cm3的立方体，得到所述岩石样品；将所述岩石样品放于烘箱中，在60～90℃下烘干24h。
3.根据权利要求1所述的多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，其特征在于，所述步骤S2的具体过程为：
S21、将所述岩石样品与合金放置在高温高压反应容器中，进行抽真空处理；
S22、增加所述反应容器的温度，直至熔化所述合金；
S23、将所述反应容器升压至目标压力，使所述熔化的合金充注到所述岩石样品中；
S24、降低所述反应容器温度，直至所述合金凝固；
S25、降低所述反应容器压力至大气压。
4.根据权利要求3所述的多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，其特征在于，所述抽真空处理的真空度为0.05～0.1Pa。
5.根据权利要求3所述的多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，其特征在于，所述目标压力为50～200MPa。
6.根据权利要求1所述的多实验表征岩石薄片的制备及应用方法，其特征在于，所述S3的具体过程为：将合金注入后的岩石样品沿垂直层理方向对半切开，将切开面作为观察面。
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