Способ определения степени доломитизации карбонатных пород

(57) Изобретеям состава кванием инф ти- осе исследованиользованием астности для тизации карол ьзовано для проходимых и на нефть и редеы, ко- нного нои анн торно, , опрен остей причем падаю ние н оды я е комют как ческ паз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Кооперативный учебно-наский центр "Меандр" при Мотитуте нефти и газа им,И.М,Гу(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНДОЛОМИТИЗАЦИИ КАРБОРОД е относится к исследовани онатных пород с использо расного излучения, Цель Изобретение относится кям состава горных пород с испинфракрасного излучения, в чопределения степени доломибонатных пород, и может быть испанализа минерального составаскважиной пород при буренигаз.Цель изобретения - повышение точности определения абсолютного содержания доломита в исследуемой породе,На чертеже представлена спектрограмма исследуемой породы,Способ осуществляют следующим обраИсследуемая порода истирается в агатовой ступке с добавлением этилового спир та и полученная суспензия наносится на изобретения заключается в повышении точнссти определения абсолютного содержания доломита в исследуемой породе, Цель достигается тем, что в процессе подготовки пробы к анализу толщину нанесения пробы контролируют по заданной величине интенсивности проходящего через пробу излучения на длине волны 13,5 мкм, данную величину используют в качестве значения интенсивности падающего на пробу излучения при определении величин оптических плотностей пробы на характеристических полосах поглощения кальцита и доломита, а об абсолютном содержании доломита в роде судят по соотношению полученных тических плотностей пробы характеристических полосах поглоще 1 соответственно кальцита и доломита и оп ческой плотности пробы на их общей пол поглощения. 1 ил. подложку. На длине волны 13,5 мкм ляют коэффициент пропускания про торый не должен выходить из зад диапазона, например, 80+ 2,5 0 ь. Е эффициеит пропускания пробы на длине волны выходит за пределы ук го диапазона,то проба готовится по Если проба подготовлена правильн деляют величины ее оптических пло на длинах воли 11,4, 13,7 и 14,0 мкм, в качестве величины интенсивности щего излучения используют ее знач длине волны 13,5 мкм,Особенностью карбонатной пор ляется то, что основные слагающие поненты - кальцит и доломит име общую для них обоих характеристи полосу поглощения, лежащую в диа30 Ск = -аб -О- Ьс35с - при С 1о(Л )с = - , - ": при С 2(Л 21Е 1 (Лч )ности О про,кы на разо Л 1 де а 100; ег Л 1 Оптические пл личных длинах волн Л определяются в соответствии с формулойО(Л) =и "д 4, (5) 45лрф )где под.(Л), пр(Л) - интенсивности подающего на пробу и прошедшего через нее излучений соответственно,Подставляя соотношение (5) в расчет ную формулу (4), получаем формулу для определения содержания доломита Сд в виде 6) Полученные значения интенсивностеи прошедшего через пробу излучения подставляют в формулу (6). При этом значения 11,3-11,4 мкм, так и индивидуальные харак. теристические полосы поглощения на долине волны 13,7(доломит) и 14,0 мкм(кальцит), При этом молярные коэффициенты экстинкции на общей полосе для кальцита и доло мита практически одинаковы, т.е. для данной характеристической полосы справедливо соотношениеО( Лч) = 60 вщ( Лч )(Ск+ Сд) , (1) где О(Лч ) - оптическая плотность пробы на 10 полосе поглощения с максимумом на длине волны Лч,яобщ (Лч ) - малярный коэффициент экстинкции;Ск, Сд - концентрация кальцита и доломита соответственно;- толщина пробы.Для индивидуальных полос поглощения кальцита и доломита имеем систему уравнений фирордта20О (Л ) = Е ( Л 1 ) Ск+ Я 2 ( Л) Сд;О(Л 2) = Ел (Л 2) Ск+ Е 2 (Л 2) Сд, (2) где е 1(Л 1), е 2 (Л 1 ), е (Л 2), я 2 (Л 2) - молярные коэффициенты экстинкции для кальцита и доломита на соответствующих длинах волн.Решая совместно систему уравнений (2) и уравнение (1), имеем констант э, Ь, с и д определяются при тех же условиях спектрометрирования по эталонным образцам чистого кальцита и доломита.Анализ уравнения (3) показывает, что абсол ют. ое соде ржан ие доломита в породе С 1 зависит от разности отношений оптических плотностей пробы с соответствующими коэффициентами пропорциональности и не зависит от толщины пробы,При этом для определения величин всех оптических плотностей пробы в соответствии с соотношением О (Л) = и д впад ЛПр качестве величины интенсивности падающего излучения пад(Л) используется интенсивность прошедшего через пробу излучения на длине волны 13,5 мкм, так как данная длина волны характеризуется минимальным поглощением как кальцита и доломита, так и возможных примесей, так называемого нерастворимого остатка, который в общем случае включает в себя кремнезем, глинистые минералы и др, Кроме того, данная длина волны лежит между общей характеристической полосой поглощения кальцита и доломита (11,4 мкм) и их индивидуальными полосами поглощения (13,7 и 14,0 мкм). Этим выбором достигается высокая точность опр:деления оптических плотностей пробы н указанных длинах волн с учетом фонового поглощения. В процессе подготовки пробы добиваются заданного значения интенсивности проходящего через пробу излучения на данной длине волны (33,5 мкм), чем достигается не только идентичность в пробоподготовке, но и стабильность постоянных коэффициентов а, Ь, с и с), используемых при определении искомых концентраций. Дополнительным фактором повышения точности является то, что искомая концентрация (см.уравнения 3, 4) пропорциональна разности отношений оптических плотностей, что позволяет уменьшить и аддитивную и мультипликативную погрешность измерения,При использовании же длин волн 13,4 или 13,6 мкм точность определения доломита резко снижается. Проиллюстрируем данное утверждение примером определения количественного содержания доломита для искусственно созданной смеси, содержащей 65 доломита и 35;4 кальцита, спектр которой представлен на чертеже, Как следует из представленной спектрограммы, интенсивность прошедшего через пробу излучения на длине волны 13,5 мкм составила 70,54. Данная величина на длинах волн 13,4 и 13,6 мкм соответственно равна 69,0 и 64,0. Абсолютная погрешность определе1702260 д ФоСпосизацииодготоврисутстанесенирачнуюодложку где ц,й), (2) излучении прош пробу на соотвеа, Ь,с,б - и коэффициенты, и ные для чистого пользуемом устр рмула изобретен об определения степен карбонатнь;х пород, вк ку пробы исследуемой вии нейтрального раств е полученной суспензи в инфракрасной област , зондирование получен ия и доломилючающий породы в орителя и и на прои спектра ной пробы 2 э),едшиствуостояредвкальцойств(Й ) - интенсивности х через исследуемую ющих длинах волн; нные калибровочные рительно определенита и доломита в иса оставитель С.Голубевхред М.Моргентал едактор Ю,Середа Те Корректор С.Шевку Заказ 4538 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 нно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,оизв ния содержания доломита для длин волн13,4, 13,5 и 13,6 мкм соответственно составила 4,9, 0,5 и 28 ,Точность определения содержания доломита в породе не снижается вплоть до 520 содержания третьего компонента (глина, кварц). Для оперативного определенияоптических плотностей пробы нет необходимости получать весь спектр поглощенияпробы, достаточно зто сделать в укаэанных 10областях,Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известными является повышение точности определения степенидоломитизации карбонатных пород, что поэволит повысить достоверность литологического расчленения разреза бурящихсяскважин и выявления продуктивных интервалов. излучением на длинах волн Л = 13,7 мкм и А =14,0 мкм, соответствующих полосам поглощения доломита и кальцита, определение величины интенсивностей прошедшего через пробу излучения для заданных длин волн, по которым судят о содержании искомых компонентов в исследуемой прОбе, о тличающийсятем,что,сцельюповышения точности, исследуемую пробу дополнительно зондируют излучением с длиной волны Аз = 13,5 мкм и с длиной волны А в диапазоне 11,3-11,4 мкм, соответствующей общей полосе поглощения кальцита и доломита, а абсолютное содержание доломита Сд определяют по формулеЬ