SY/T 5434-2009 碎屑岩粒度分析方法 SY/T5434-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 75-010
备案号：27450—2010
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5434-—2009
代替SY/T5434--1999，SY/T6131-—1995碎屑岩粒度分析方法
Analysis method for particle size of clastic rocks2009-12—01发布
国家能源局
2010-0501实施
规范性引用文件
仪器设备、材料和试剂
取样要求
样品制备
粒度分析
数据处理
粒级分类
定名原则
质量要求
注意事项
检验报告
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
附录（资料性附录）
附录D（资料性附录）
水的密度和黏度表
颗粒直径表示方法和单位换算表碎屑岩粒度检验报告格式（激光法、筛分法和光透法）碎屑岩粒度检验报告格式（图像法）SY/T 5434—2009
SY/T5434—2009
本标准代替SY/T5434-1999《碎屑岩粒度分析方法》和SY/T6131--1995《碎屑岩粒度的测定激光法》。
本标准与SY/T5434—-1999和SY/T6131相比，主要差异如下：-增加了激光法和筛分法联合分析、筛分法和光透法联合分析的数据处理内容；增加了注意事项和颗粒直径单位换算表；-—删除了SY/T5434--1999中沉降法粒度分析的全部内容、原始记录表格式；--删除了SY/T6131—1995中数据处理内容；-修改了样品制备、质量要求和检验报告表格式；修改了各种粒度分析方法的分析步骤和测量结果表达。本标准的附录A、附录B为规范性附录，附录C、附录D为资料性附录。本标准由石油地质勘探专业标准化委员会提出并归口。本标准主要起草单位：中国石油天然气股份公司大庆油田有限责任公司勘探开发研究院、中国石油天然气股份公司新疆油田分公司勘探开发研究院、中国石油天然气股份公司辽河油田分公司勘探开发研究院、中国海洋石油总公司基地集团南海西部研究院本标准主要起草人：徐喜庆、张维琴、潘昊、王玉杰、英成义、黄毅、庞建华。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：SY/T5434—1992，SY/T5434--1999;-.-SY/T6131--1995。
1范围
碎屑岩粒度分析方法
本标准规定了采用激光法、筛分法、光透法和图像法测定碎屑岩粒度的方法。本标准适用于碎屑岩样品的粒度分析。规范性引用文件
SY/T5434—2009
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。SY/T5336-2006岩心分析方法
SY/T5368—2000）岩石薄片鉴定SY/T5913—2004岩石制片方法
3仪器设备、材料和试剂
3.1仪器设备：
a）激光粒度分析仪，
b）筛分仪。
c）光透式粒度分析仪。
d）偏光显微镜。
e）图像分析仪，
f）热解炉，温度范围：室温～500℃。g）恒温干燥箱，温度范围：室温～300℃。h）天平，感量0.001g。
i）托盘天平，感量0.01g。
j）超声波清洗器，频率20kHz。k）颗粒解散机。
1）电热水浴锅。
m）卡尺，测量范围（mm~300mrm。3.2材料：
a）标准套筛，孔径0.045mm32mm。b）高框标准筛，孔径0.045mm或0.050mm。c）温度计，0℃50，分度值1℃。d）烧杯，150mL，1000ml。
c）角量杯，1000ml。
f）量筒，1000ml。
g）蒸发ml，75ml，150ml。
h）研钵。
i）1燥器。
SY/T 5434—2009
j）橡胶研磨锤。
k）瓷碗。
1）漏斗。
m）广泛pH试纸。
3.3试剂：
a）盐酸，分析纯。
b）硝酸，分析纯，
c）过氧化氢（双氧水），分析纯。d）六偏磷酸钠，分析纯。
e）净化水。
4取样要求
4.1选取岩心中心部位岩样，岩样不应带有外表皮4.2胶结程度中等以下的碎屑岩样品，取样量要求如下：a）泥若样品，取样量为5g～10g。b）砂岩和粉砂岩样品，取样量为10g～50g。c）含有砾石的样品，取样量为50g～1000g。4.3做图像法粒度分析的样品，按照SY/T5913-2004中3.1.1的规定执行。5样品制备
5.1样品预处理
5.1.1将样品用铁研钵破碎成适当的小块，5.1.2按照SY/T5336--2006中3.5的规定，用溶剂抽提法或热解法除油。5.1.3有机质的处理方法。
5.1.3.1加人过量6%的过氧化氢溶液，将样品移至电热水浴锅中稍微加热并搅拌，处理到无气泡产生为止。
5.1.3.2将电热水浴锅温度调高，煮沸样品2min，除去二氧化碳和余氧。5.1.4不同胶结物的处理方法：
a）方解石胶结物：用过量10%～15%的盐酸溶解，反应到无气泡产生为止。b）白云石胶结物或菱铁矿胶结物：用过量10%～15%的盐酸加热煮沸溶解。c）氧化铁、氢氧化铁或硬石膏胶结物：用过量20%的盐酸加热煮沸溶解。d）黄铁矿胶结物：用过量5%～10%的硝酸加热煮沸溶解。e）黏土矿物及石膏胶结物：可用清水浸泡，并酌情加热。5.1.5进行酸处理的样品，待反应完毕，用水反复冲洗，直至pH试纸显示中性为止。5.1.6将洗酸或水浸泡后的样品放入烘箱内，在105℃下烘干，自然冷却后取出。5.2各种粒度分析方法的样品制备5.2.1激光法粒度样品制备
5.2.1.1用四分法取上述预处理的样品，称取样品质量或依激光粒度分析仪负载量而定。5.2.1.2在试样中加人适量净化水，用橡胶研磨锤反复研磨，使颗粒完全解散为止，5.2.1.3颗粒解散后样品处理方式：a）往样品中加人0.2%的六偏磷酸钠溶液3滴～5滴，搅拌均匀，留做激光湿法分析。b）将样品放人恒温干燥箱中烘干，自然冷却后取出，用橡胶锤研磨样品，直至样品完全解散留做激光干法或湿法分析。
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c）激光干湿法联合测试时，根据仪器测量范围．采用标准筛将样品分离开，筛上样品烘十后称其质量，做激光干法分析，筛下样品做激光湿法分析。5.2.2筛分法粒度样品制备
5.2.2.1用四分法取1述预处理的样品，并称样品质量。5.2.2.2将样品倒人瓷研钵或颗粒解散机中，研磨至颗粒完全解散，但不能破坏颗粒大小及形状，用水量不超过800ml。
5.2.2.3将解散的样品置于1000ml三角量杯中.用流水冲洗法冲出小于0.01mm颗粒，每隔30)min轻轻搅拌一次，至量杯上半部液体清洁透明为止。5.2.2.4取出冲洗管，静止15min后倒出量杯中的水，再将样品移至瓷碗内，放入恒温十燥箱内烘干。
5.2.2.5自然冷却后取出，称量烘干后的样品质量，留做筛分法分析。5.2.3光透法粒度样品制备
5.2.3.1用四分法取上述预处理的样品，样品量依光透粒度分析仪负载量而定。5.2.3.2在试样中加入适量净化水，用橡胶研磨锤反复研磨，并有足够量的细颗粒产生为止。5.2.3.3将孔径为（).045mm或0).050)mm的高框标准筛放在漏斗上，并将其放置于烧杯上。5.2.3.4将研磨过的样品倒人高框标准筛上，用净化水反复冲洗至清水为止．使细颗粒全部冲入烧杯中，此悬浮液留做光透法分析。5.2.4激光法和筛分法联合分析粒度样品制备5.2.4.1用四分法取上述预处理的样品，并称样品质量。5.2.4.2将样品倒人瓷研钵或磨样机中，用橡胶研磨锤反复研磨至颗粒完全解散。5.2.4.3根据仪器测量范围，采用标准筛将样品分离开，筛上样品称其质量后留做筛分法分析。5.2.4.4筛下样品按5.2.1.3规定执行。5.2.5筛分法和光透法联合分析粒度样品制备5.2.5.15.2.4.1和5.2.4.2。
5.2.5.2将孔径为0.045mm或0.050mm的高框标准筛置于1000ml.量筒上的漏斗中，用净化水反复冲洗至水清为止，使细颗粒全部冲人量筒内，总用水量不超过950)mL，此悬浊液留做光透法分析。5.2.5.3将残留在湿筛上的粗颗粒样品冲洗进原来盛放试样的器皿中，放入烘箱内，在105℃下烘干后，取出置于干燥器内，留做筛分法分析。5.2.6图像法粒度样品制备
按照SY/T5913--2004中3.1.2～3.1.7的规定执行，6粒度分析
6.1概述
在碎屑岩粒度分析中，对同一·样品视其不同粒级的颗粒密度相等．质量分数和体积分数在数值上相等。
6.2激光法
6.2.1方法原理
载有悬浮颗粒的溶液出循环泵带动通过样品池，平行激光束入射到被测颗粒上被衍射和散射，散射光角度随粒径大小而变化，由透镜收集并聚集到光电检测器上。光电检测器上总散射强度是单个散射波的叠加，用反演算法对测得数据进行处理，从而得到颗粒大小的分布信息。6.2.2分析步骤
6.2.2.1激光湿法分析步骤
6.2.2.1.1启动激光粒度分析仪，预热30)min，设置湿法硬件，调入程序并运行。3
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6.2.2.1.2设置湿法测量软件，进行仪器激光校正和背景测量。6.2.2.1.3设置泵人速度、搅拌速度、超声强度、激光扫描次数等参数。6.2.2.1.4将待测样品按仪器负载量加入样品池中，若是制备的粉末状样品再向样品池中加人0.2%的六偏磷酸钠溶液3滴～5滴。6.2.2.1.5按湿法检测开关，仪器自动或手动分析，得出粒度分布结果。6.2.2.2激光干法分析步骤
6.2.2.2.1启动激光粒度分析仪，预热30)min，设置干法硬件，调人程序并运行。6.2.2.2.2设置干法测量软件，进行仪器激光校正和背景测量。设置振动强度、进样压力、样品接收强度、检测时间等参数。6.2.2.2.31
将待测样品按仪器负载量加人样品槽中。6.2.2.2.4
6.2.2.2.5按于法检测开关，仪器自动或手动分析，得出粒度分布结果。6.2.3测量结果表达
a）激光湿法测量结果表达：
第i粒级颗粒体积分数的计算见式（1)：Xy= Xjsi
大于第i粒级颗粒累积体积分数的计算见式（2)：P,=
式中：
X.激光法第i粒级颗粒体积分数，用百分数表示；XJs\-一激光湿法第i粒级颗粒体积分数，用百分数表示；PI.一激光法大于第i粒级颗粒累积体积分数，用百分数表示。b）激光干法测量结果表达：
第i粒级颗粒体积分数的计算见式（3)：X=XjGi
大于第i粒级颗粒累积体积分数的计算见式（4)：Pu
激光法第粒级颗粒体积分数，用百分数表示；一激光干法第i粒级颗粒体积分数，用百分数表示；一激光法大于第讠粒级颗粒累积体积分数，用百分数表示。P
c）激光干、湿法联合分析测量结果表达：第i粒级颗粒体积分数的计算见式（5)：Xi, -Xr ·M+Xs (M -Ma)
大于第i粒级颗粒累积体积分数的计算见式（6）：Py: =
式中：
X.—激光法第i粒级颗粒体积分数，用百分数表示；4
（1）
激光干法第1粒级颗粒体积分数，用百分数表示；激光湿法第；粒级颗粒体积分数，用百分数表示：激光法测试前碎屑颗粒质量，g；分样后用于激光干法分析的样品质量，g；激光法大于第；粒级颗粒累积体积分数，用百分数表示。6.3筛分法
6.3.1方法原理
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将解散后的碎屑颗粒倒人一套孔径不同的标准筛中，通过充分振筛，将不同粒级的碎屑颗粒分开，称量各粒级碎屑颗粒质量，求得碎屑颗粒的粒度分布结果。6.3.2分析步骤
6.3.2.1将标准筛按上粗下细顺序组成套筛。6.3.2.2将称量过的碎屑颗粒样品倒入标准套筛的最上层，移入筛分仪的机座上，进行振筛。振筛时间按取样量多少而确定。
a）取样量小于或等于50)g，振筛时间为3min～10min。b）取样量大于50g，振筛时间为10min～15min。6.3.2.3将筛分后的样品分级依次倒人已做标记的蒸发ⅢL中，用天平逐级称量，并记录数据。6.3.2.4筛分后底盘中样品称量后倒入该样的悬浮液或粉末样品中，留做激光法或光透法分析。6.3.3测量结果表达
筛分校正系数的计算见式（7)：K=MsH
校正后第i粒级颗粒质量的计算见式（8)：Ms=K· MsHi
第i粒级颗粒质量分数的计算见式（9）：x-mx:100
大丁第i粒级颗粒累积质量分数的计算见式（10)：式中：wwW.bzxz.Net
K---筛分校正系数；
筛分试样总质量，g；
筛分后颗粒总质量，g；
校正前第i粒级颗粒质量．g；
校正后第i粒级颗粒质量，g；
筛分法第i粒级颗粒质量分数，用百分数表示；筛分法大于第i粒级颗粒累积质量分数，用百分数表示。6.4光透法
6.4.1方法原理
（10)
当·束平行光照射到载有悬浮颗粒的悬浮液时，悬浮液中的碎屑颗粒对光有散射和吸收作用，从而产生光强度的衰减，根据兰伯特-比尔定律：透射光强度随着颗粒数及粒径的变化而变化，通过数5
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据处理后得出所测样品的粒度分布结果。6.4.2分析步骤
6.4.2.1开机预热，启动仪器，运行检测程序。6.4.2.2将制备的悬浮液放入烧杯中，加入0.2%的六偏磷酸钠溶液3滴5滴，置入超声波清洗器中进行分散。超声波分散的时间和强度以能使团聚的颗粒充分解散为宜。6.4.2.3输人测试粒径的分级数、粒径值、颗粒密度、测试方式等参数。6.4.2.4读取测试前悬浮液的温度，并输入此温度下水的密度和黏度值（参见附录A）。6.4.2.5将已制备好的悬浮液倒人样品池中调制合适的浓度，搅拌或摇匀后放人仪器测量。6.4.2.6测试完毕，清洗样品池，得出粒度分析结果。6.4.3测量结果表达
仪器自动给出第i粒级颗粒体积分数为Xi。大于第i粒级颗粒累积体积分数的计算见式（11）：XG
式中：
X—光透法第i粒级颗粒体积分数，用百分数表示；Pc一-光透法大于第i粒级颗粒累积体积分数，用百分数表示。6.5图像法
6.5.1方法原理
（11）
根据体视学原理，三维空间内特征点的特征可以用二维截面内特征点的特征来表征。图像分析方法是将显微镜下的图像摄取到计算机中，在计算机上对二维图像进行扫描，并对特征点的像素群进行测量统计、编辑处理，得到二维图像的特征值，从而得出碎屑岩粒度分布结果。6.5.2分析步骤
6.5.2.1放大倍数和视域选择：将薄片置于偏光显微镜下，选择适合的放大倍数并在薄片上选取有代表性的视域，但不重复。
6.5.2.2图像处理：图像灰度或彩色分割后，进行去噪、腐蚀、膨胀、填孔、边缘平滑和鼠标交连分割等。
6.5.2.3测量颗粒视长轴时应注意以下几点：a）一个颗粒破碎开的各部分要当做-·个统一体来测量。b）有溶蚀或次生加大现象的颗粒应在恢复其原始边缘后再测量。c）自生矿物、化学沉淀物质、重矿物及片状矿物不予测量。6.5.2.4每个颗粒按粒级划分统计后，进行筛析校正。6.5.2.5用目估法给出颗粒直径为31um以下的杂基含量，进行杂基校正，给出粒度分析结果。6.5.3测量结果表达
筛析校正方程见式（12)：
Ds=0.3815+0.9027Dra
（12）
颗粒直径由式（12）校正后，通过计算即可得到筛析校正后的第i粒级颗粒体积分数为Xsi。再经杂基校正，得到图像法第i粒级颗粒体积分数的计算见式（13）：Xr = Xs (1-Xz)
大于第i粒级颗粒累积体积分数的计算见式（14)：6
·..（13)
式中：
筛析校正后的颗粒粒径，Φ值；筛析校正前的颗粒粒径，中值；p
筛析校正后的第；粒级颗粒体积分数，用白分数表示；杂基含量，用百分数表示；
图像法第i粒级颗粒体积分数，用百分数表示；图像法大于第i粒级颗粒累积体积分数，用百分数表示。7数据处理
激光法和筛分法联合分析结果数据合并SY/T5434—2009
（14)
样品用标准筛分样后，筛上样品用筛分法分析，得到第粒级颗粒质量分数，见式（15）：MsFi×100
筛下样品用激光法分析，得到第i粒级颗粒体积分数，见式（16）：Xim - M- (MaMm) . Xx
（15）
式（16）中X由式（1）、式（3）或式（5）给出。激光法分析后超出分样筛以上的颗粒体积分数，应由筛分法和激光法平分，按各粒级所占比例增加到每个粒级中，再由式（15）和式（16）计算得到样品第i粒级颗粒质量分数或体积分数为XJHSs。大于第i粒级颗粒累积质量分数或体积分数的计算见式（17)：PJHS
式中：
激光法和筛分法分样后筛上样品第i粒级颗粒质量分数，用百分数表示；激光法和筛分法分样后筛下样品第i粒级颗粒体积分数，用百分数表示；试样颗粒总质量，g；
筛分法第i粒级颗粒质量，g；
筛上样品颗粒质量，g；
筛分底盘中的颗粒质量，g；
激光法第i粒级颗粒体积分数，用百分数表示；激光法和筛分法联合分析第i粒级颗粒质量分数或体积分数，用百分数表示；(17)
激光法和筛分法联合分析大于第i粒级颗粒累积质量分数或体积分数，用百分数表示。7.2筛分法和光透法联合分析结果数据合并样品用标准筛分样后，筛上样品用筛分法分析，得到第粒级颗粒质量分数，见式（18）：MsFi×100
筛下样品用光透法分析，得到第i粒级颗粒体积分数，见式（19）：XxM. - Mr- (Mu-Mm) . Xo
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由式（18）和式（19），即可得到样品第i粒级颗粒质量分数或体积分数：见式（20）：XsH=XHW,和 X sHG=XHM
大于第i粒级颗粒累积质量分数或体积分数的计算见式（21)：PsHi
式中：
筛分法和光透法分样后筛上样品第i粒级颗粒质量分数，用百分数表示；筛分法和光透法分样后筛下样品第；粒级颗粒体积分数，用百分数表示；试样颗粒总质量，g；
筛分法第i粒级颗粒质量，g；
筛上样品颗粒质量，g；
筛分底盘中的颗粒质量，g；
光透法第讠粒级颗粒体积分数，用百分数表示；筛分法和光透法联合分析第i粒级颗粒质量分数或体积分数，用百分数表示；(20)
筛分法和光透法联合分析大于第i粒级颗粒累积质量分数或体积分数，用百分数表示。7.3图解法参数计算
7.3.1C值：累积频率曲线上1%处所对应的颗粒直径，单位为毫米（mm）。7.3.2M值：累积频率曲线上50%处所对应的颗粒直径，单位为毫米（mm）。7.3.3平均粒径Mz的计算见式（22）：Mz = lio + dso + gas
标准偏差的计算见式（23)：
中n4 16 + dos - ds
偏度SK的计算见式（24)：
SK,= u20o +$+s-2
2（us -）
2（984Φ16）
峰度K的计算见式（25)：
dos ps
Kc = 2. 4 (4s - p2s)
式中：
平均粒径，中值；
01——标准偏差，中值；
SK一偏度；
Kc峰度；
(24）
分别为累积频率曲线上5%，16%，25%，50%，75%，Φs，p16，p2s，Φsu，ps，pu4，us-84%，95%处所对应的颗粒直径，中值。7.3.4矩法参数计算：
平均粒径Mz的计算见式（26）：8
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