粒度分析方法-筛析法

1、汇报人：刘玉华 录井公司地质检测中心,碎屑岩粒度分析,粒度分析汇 报 提 纲,一、概要,二、仪器设备简介,三、原理及工作流程,四、分析报告及粒度参数,五、小结,一、概要,根据颗粒大小及岩石致密程度的不同，分别采用5种方法： 1. 直接测量法 用于砾岩，用尺直接测量砾石的直径，测量一定面积内的全部砾石不少于 100个。 2. 筛析法 用于未固结的碎屑岩，用直径不同的筛子将砂过筛，分出不同的粒级组分，称出各自的重量，求出百分含量。 3. 薄片粒度法 用于固结的岩石，在显微镜下，测量薄片中颗粒的直径，并将测量值换算成值，按1/4间隔分组，计算各组内颗粒百分数，每片要求统计300500颗粒。 4. 沉降法：用颗粒沉降速度来划分粒级分布。 5. 激光粒度仪法: 采用光学原理，通过测量颗粒群的空间频谱来分析其粒度分布。,二、仪器设备简介,1、电子天平 2、岩心破碎机 3、岩心干馏热解炉 4、电热鼓风干燥箱 5、粒度分析循环水槽 6、电动振筛机,电子天平,电热鼓风干燥箱,岩心破碎机,粒 度 分 析 循 环 水 槽,水箱,冲洗管,装样瓷碗,冲洗粒度三角量杯,电动振筛机，又名摇筛机、震筛机。电动振筛机主

2、要配套标准分样筛使用，代替手工筛，具有时间标准、力度、频率均匀的优点。,规格：20cm,30cm,40cm,50cm 震幅：8mm 振击次数：147次/分 筛摇动次数：221次/分 回转直径：12.5mm,辅助设备：破碎机、标准砂样筛酸处理除泥,电动振筛机 （ZBSX92A）,电动振筛机,三、原理及工作流程,称取一定质量处理好的样品，用溢流法去掉小于0.1mm的泥质部分，然后，再通过从上而下筛孔直径由大到小的套筛筛选，把不同粒径的颗粒分开。 按乌顿温德氏所提出的粒级标准，以1mm作为基数，除以2来进行分级，粒度系列按等比级数排列。经对数转化成值，其转换式为： =-Log2D 式中：颗粒直径（以2为底数）的对数负数； D颗粒直径，mm,粒度分析方法筛析法 1.将岩样粉碎成小于5mm的小块，装在写有井号、井深、编号等的样品袋中。 2.再将样品按顺序摆放在托盘内置入高温裂解炉内烘样4个小时以上，彻底除去岩样中的原油。无油的样品可直接进行下一工序处理。 3.除油后或无油的岩样按顺序放入耐高温的瓷碗内，再注入15的盐酸，搅拌加速反应。岩样加酸处理后，换新酸不再反应时，倒出残酸，（即酸化48个小时

3、）用水反复冲洗至中性为止。洗酸后的岩样，放入鼓风干燥箱内烘干。,工作流程,4.用架盘天平称取20克处理好的烘干样品。 5.研磨样品，直到岩石颗粒全部散开。 6.将研磨好的样品放入1000ml三角量杯中，流量保持110130mil/min，每隔30min轻微搅拌一次，直到量杯上半部分的水变成清洁透明为止。然后取出冲洗管，静止35min，将量杯中的水倒去大部分，并将样品转移到瓷碗内，放入干燥箱内，冷却待用。 7.称量冲洗后的干样质量，倒入标准套筛内振筛10min。 8.将筛后的砂粒分别倒入器皿内，逐个称量,四、4.1碎屑岩粒度分析报告,4.2粒度参数： 粒度参数是以一定的数值定量地表示碎屑物质的粒度特征。单个粒度参数及其组合特征可作为判别沉积水动力条件及沉积环境的参考依据。 常用的粒度参数包括：平均粒度、分选系数、偏度、峰度。 1、平均粒径（Mz）和中值（Md）： （1）中值（Md）：是指累积曲线上颗粒含量为50%处对应的粒径，用毫米（或值）表示。 中值的含意是指它在粒度上居于沉积物的中央，有一半重量的颗粒大于它，另有一半小于它。,（2）平均粒径（Mz）：,16、50和84分别代表累积曲线

4、上百分含量为16%、50%、84%三处的粒径（值）。 平均粒径和中值的意义： 代表粒度分布的集中趋势，即碎屑物质的粒度一般是趋向于围绕着一个平均的数值分布，这个数值就是平均粒径或中值或众数。 在实际意义上，它反映了搬运介质的平均动能。,2、标准偏差和分选系数： 标准偏差和分选系数是用来表示颗粒大小均匀程度的参数。 （1）分选系数（SO）：,式中P25和P75分别代表累积曲线上颗粒含量25%和75%处所对应的颗粒直径。 当颗粒分选很好时，P25和P75两值很靠近，所以SO值就接近于1；相反，SO值越大则说明分选性越差。 根据SO值可以划分分选等级：SO=12.5，分选好；SO=2.54.0，分选中等；SO4.0，分选差。,（2）标准偏差（1）：,用标准偏差（i）确定的七个分选级别： 10.35，分选极好； 1=0.350.50，分选好； 1=0.500.71，分选较好；1=0.711.00，分选中等； 1=1.002.00，分选较差；1=2.004.00，分选差； 14.00，分选极差；,分选性的实际意义： 分选性的好坏也可以作为环境标志。沉积物的分选程度与沉积环境的水动力条件有密切关系

5、。总的来说，从风成砂丘海（湖）滩砂河道砂冰川和冲积扇沉积，其分选程度依次变差。,3、偏度（SK1）： 偏度是用来表示频率曲线对称性的参数，实质上反映粒度分布的不对称程度的。,频率曲线按其对称形态特征可分为三类：,（1）正态： 峰两侧粗细粒径的百分比含量互相对应地减少，形成以峰为对称轴的对称曲线。此时中值、平均粒径和众数三者为同一数值，说明沉积物分选好。 SK1=0 （2）正偏态： 曲线形态不对称，峰偏向粗粒度一侧，细粒一侧有一低的尾部，说明沉积物以粗组分为主，分选性变差 。SK10 （3）负偏态： 曲线形态不对称，峰偏向细粒度一侧，粗粒一侧有一低的尾部，说明沉积物以细组分为主，分选性变差。SK10。,偏度的分级： SK1=10.3，很负偏； SK1=0.30.1，负偏； SK1=0.10.1，近对称； SK1=0.10.3，正偏； SK1=0.31，很正偏；,偏度的实际意义： 不同沉积环境形成的沉积物的频率曲线形态不同，所以，频率曲线的偏度对于了解沉积物的成因有一定的意义： 河成沉积物因悬浮物被大量带向下游，所以，一般沉积物以粗粒为主，故多属正偏态。 海滩沉积物由于潮汐、波浪高能量作用

6、的结果多数为近对称，偏度值近于零。但有些呈微弱的负偏态。 风成砂丘由于细粒物质被吹走，则多形成正偏态。,4、峰度（KG）： 峰度是用来衡量粒度频率曲线尖锐程度的参数。峰度值一般是用频率曲线尾部展开度与中部展开度之比来表示的，其公式为：,在对称正态曲线中，95与5之间粒度间距（尾部展开度）是7525之间粒度间距（中部展开度）的2.44倍，因此正态粒度分布的KG =1。,峰值的等级界限： 值越大峰越尖，越小越平 KG0.67，很平坦； KG =0.670.90，平坦； KG =0.901.11，中等（正态）； KG =1.111.56，尖锐； KG =1.563.00，很尖锐； KG3.00，非常尖锐。,二、粒度分析在区分沉积环境中的应用： （一）粒度判别函数及成因图解： 1、萨胡判别函数：,粒度大小及分布特征，可用来直接反映沉积时期的水动力条件。不同的沉积环境有着不同的水动力条件，从而造成了不同的粒度分布。所以，粒度分布特征可以为环境分析提供依据。 研究粒度分布，可提供如下资料： 1.明确搬运介质性质，如风、水、冰川、泥石流； 2.明确搬运方式，如滚动、跳跃、悬浮； 3.明确沉积作用的形

7、式，如牵引流、浊流等； 4.为水平井套管层序提供可靠依据。,五、小结,HD-液体孔隙度测定,一、概要 二、仪器的主要组成结构 三、使用操作及计算,一、概要：,HD-液体孔隙度测定仪是用饱和流体法测定岩心孔隙度，仪器既可测定岩心的孔隙度，也可用作岩心饱和。,二、仪器的主要组成结构,压力表及阀门,手动泵,真空泵,饱和容器,真空中间容器,储液罐,组合机箱,三、使用操作,1、仪器使用前，应先检查仪器的外观，各部位是否完好，连接有无松动。 2、接通真空泵电源。 3、向储液罐内加入五分之三饱和液，在加入饱和液之前先关闭所有阀门。 4、打开桌面上的饱和罐上堵头，放入已称重过的岩心，再装好上堵头。,5、打开储液罐真空阀和饱和罐真空阀抽真空。 6、抽真空完毕后，关闭储液罐真空阀和饱和罐真空阀，打开储液罐压力阀和饱和罐压力阀，给饱和罐进液。 7、当储液罐中的液面不再下行时，关闭饱和罐压力阀。退手动加压泵，泵腔吸液。 8、泵腔吸液结束后，关闭储液罐压力阀，开启饱和罐压力阀，给饱和罐加压。 9、如需继续加压，请按5、6、7、8、条款操作。,10、岩心饱和结束后，将饱和液下部放液阀打开， 放去饱和罐液体和压力，然后打开岩心室上堵头，取出饱和岩心。迅速吸干表面多于液体并称重。 11、用浮力法测定岩心外表体积。 12、将上述所测参数代入公式计算岩心空孔隙度。 13、将岩心室冲洗干净并晾干，保持干燥，以备再 次使用。,液体孔隙度计算： （G2-G1)*100/(G2-G3) G1样品在空气中干重 G2样品饱和煤油后湿重 G3样品饱和煤油后在煤油中的吊重 样品孔隙度,谢 谢 大 家！,

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