摘要：油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入高含水期，為改善區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果，進(jìn)一步提高采收率，調(diào)剖堵水是一項(xiàng)有效的工藝技術(shù)措施，通過(guò)對(duì)化學(xué)堵水劑的選擇及應(yīng)用研究，并通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，優(yōu)選出最佳的新型無(wú)機(jī)礦物類化學(xué)堵水劑配方體系，深入分析杏三～四區(qū)東部區(qū)塊的開(kāi)發(fā)歷史及開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)，優(yōu)化半徑、注入壓力等工藝參數(shù)并制定實(shí)施工藝方案，開(kāi)展多井組區(qū)塊調(diào)剖堵水。通過(guò)20口井的區(qū)塊調(diào)剖堵水工作的開(kāi)展及效果分析，其施工工藝簡(jiǎn)單，通過(guò)規(guī)?；⒓谢瘜?shí)施20口采出井調(diào)堵，不僅改善了縱向動(dòng)用狀況，同時(shí)完善了平面注采關(guān)系，也提高了調(diào)堵井周圍其他方向、剩余油相對(duì)富集部位的驅(qū)油效果，集中規(guī)?；Ч黠@，增油降水效果突出，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，也證明了新型無(wú)機(jī)礦物類化學(xué)堵水劑具有高效封堵性能和良好的適用性，其成功實(shí)踐也為三采開(kāi)發(fā)后期進(jìn)一步改善開(kāi)發(fā)效果開(kāi)辟了新途徑。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)礦物；化學(xué)堵水劑；三采開(kāi)發(fā)后期；穩(wěn)油控水

油田在長(zhǎng)期的注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于地層的多層非均質(zhì)性，使得注入水沿高滲透層不斷地突進(jìn)沖刷，使非均質(zhì)性進(jìn)一步擴(kuò)大，低效無(wú)效循環(huán)嚴(yán)重，通過(guò)化學(xué)劑利用化學(xué)作用對(duì)水層造成堵塞，控制優(yōu)勢(shì)滲流通道，有效降低采出液含水，穩(wěn)定原油產(chǎn)量。

1化學(xué)堵水劑概述

在油井內(nèi)采用的堵水方法分為機(jī)械堵水和化學(xué)堵水兩大類。近年來(lái)，隨著采油新技術(shù)如聚驅(qū)、復(fù)合驅(qū)等大規(guī)模的應(yīng)用，優(yōu)勢(shì)滲流孔道高度發(fā)育且采出程度高，致使油井大量出水，且大多油井為多層高含水，層間差異在逐漸降低，層內(nèi)差異較大，機(jī)械堵水是選擇合適封隔器，將出水層位封堵，不能解決由于層內(nèi)差異所需要的層內(nèi)細(xì)分需求，而化學(xué)堵水是利用化學(xué)堵水劑的化學(xué)作用對(duì)水層造成堵塞，能夠解決現(xiàn)階段層內(nèi)差異大、平面矛盾突出等油井堵水所急需解決的問(wèn)題，能夠滿足厚油層內(nèi)部細(xì)分需求，使主要剩余油存在的中、低滲透層得到充分動(dòng)用，達(dá)到油井堵水的降液增油目的。

2化學(xué)堵水劑的優(yōu)選

摘要：硅酸鹽是氧、硅和一些金屬元素相結(jié)合的化合物，在現(xiàn)代工業(yè)中有著非常廣泛的應(yīng)用。因此提出地質(zhì)礦物樣品中硅酸鹽的化學(xué)分析這一課題。基于微波加熱消解法對(duì)水泥和普通硅酸鹽水泥進(jìn)行硅酸鹽成分測(cè)定。利用比色分離法分離出樣品中雜質(zhì)，加入EDTA試劑分別對(duì)兩個(gè)樣品純硅酸鹽溶液進(jìn)行微波加熱消解。與傳統(tǒng)方法相比，微波加熱消解法時(shí)間更短，測(cè)定效率更高，具有推廣意義。

關(guān)鍵詞：礦物樣品；硅酸鹽；測(cè)定成分；化學(xué)分析

在地質(zhì)礦物樣品中，硅酸鹽是很重要的組成部分。由于硅酸鹽在地殼中分布廣泛，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)硅酸鹽的需求量很大。硅酸鹽制品最常見(jiàn)的就是水泥和玻璃，都是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚?。如果我們能將地質(zhì)礦物樣品中的硅酸鹽進(jìn)行比傳統(tǒng)更為深入的分析，可以推動(dòng)硅酸鹽工業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的發(fā)展。拿建筑行業(yè)為例，硅酸鹽水泥強(qiáng)度是通過(guò)水泥中的分子溶于水，和水反應(yīng)后形成新物質(zhì)，新物質(zhì)中的硅酸鹽在水泥中呈網(wǎng)狀附著于水泥之中增強(qiáng)水泥的強(qiáng)度。如果可以分析出硅酸鹽在水環(huán)境下哪種化學(xué)物質(zhì)促進(jìn)水泥強(qiáng)度增加強(qiáng)度，在日后生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)水泥的時(shí)候就能從硅酸鹽下手研究出提升水泥質(zhì)量的方法。在地殼各類巖石當(dāng)中都含有大量的礦物質(zhì)，而硅酸鹽正是包含在這些礦物質(zhì)當(dāng)中。含有硅酸鹽的礦物質(zhì)數(shù)量占地球總礦物質(zhì)數(shù)量的37%，尤其是高原地區(qū)的巖石中硅酸鹽的含量更多，受海拔高度的限制，高原上的硅酸鹽獲取困難。機(jī)器運(yùn)輸不易，工人易產(chǎn)生高原反應(yīng)，再加上高原上的礦物質(zhì)與高溫反應(yīng)不完全，很難進(jìn)行提取。但是其化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，硅酸鹽含量很高。所以即使提取難度大，高原巖石依舊是大部分人提取硅鹽酸的首選。傳統(tǒng)方法測(cè)定巖石中硅酸鹽成分需要很長(zhǎng)的時(shí)間，自然反應(yīng)時(shí)常根據(jù)每種巖石的穩(wěn)定性不盡相同，反應(yīng)時(shí)間段的硅酸鹽未必適合工業(yè)生產(chǎn)，所以如果能選定一個(gè)方法加快硅酸鹽的反應(yīng)速率就會(huì)提高工業(yè)生產(chǎn)的整體效率，高溫會(huì)增加分子的活性，很多加快反應(yīng)的外加劑都是利用產(chǎn)生熱能加速分子活躍原理生產(chǎn)的。硅酸鹽成分測(cè)定不讓使用加入試劑的化學(xué)方法，改成物理加熱應(yīng)該也可以起到加快分子活動(dòng)的目的。此次實(shí)驗(yàn)打算借助微波對(duì)硅酸鹽的快速消解能力對(duì)硅酸鹽進(jìn)行化學(xué)分析。

1分析實(shí)驗(yàn)

1.1材料準(zhǔn)備

市面上最常見(jiàn)的含有硅酸鹽的水泥是本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，除此之外還要準(zhǔn)備正常的普通鹽酸，質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的TEA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)87%的ROH。因?yàn)槲覀兊膶?shí)驗(yàn)對(duì)象是水泥而不是平常的實(shí)驗(yàn)溶液，所以普通的攪拌無(wú)法滿足要求，需要體態(tài)攪拌機(jī)和離心機(jī)。若干的玻璃試管、量杯、膠管和用來(lái)微波加熱的功率在1200W以上實(shí)驗(yàn)專用微波爐。

摘要：綏陽(yáng)縣太白鈾礦床位于北東向正安斷褶帶與南北向桐梓—遵義斷褶帶斜交復(fù)合部位，鈾礦富集受次級(jí)斷層及層間破碎帶控制。礦物成分比較復(fù)雜，主要有瀝青鈾礦、富鈣鈾礦、黑釩鈾礦、黃鐵礦。根據(jù)包裹體測(cè)溫可知，區(qū)內(nèi)鈾為中低溫?zé)嵋撼傻V，形成于燕山晚期。

關(guān)鍵詞：鈾礦；礦物特征；成因探討；太白地區(qū)

1引言

該區(qū)位于揚(yáng)子陸塊西南，黔北隆起區(qū)南北向鳳崗褶皺帶變形區(qū)西部邊緣，遵義南北向復(fù)向斜北部偏東。區(qū)內(nèi)出露地層為寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)組，奧陶系下統(tǒng)，志留系下統(tǒng)，二疊系中上統(tǒng)，三疊系下統(tǒng)及第四系，巖性以碳酸鹽巖為主，其次為細(xì)碎屑巖。區(qū)內(nèi)褶皺斷裂發(fā)育，主要構(gòu)造線方向?yàn)槟媳毕?，其次為北東向。鈾礦化受桐梓—遵義復(fù)向斜控制。南北向紅光壩向斜與北東向太白復(fù)向斜斜交復(fù)合部位有908、915、918等鈾礦點(diǎn)分布（圖1）。南北向茅坪向斜與北東向銅鼓坪背斜斜交復(fù)合部位有904、905、906等鈾礦點(diǎn)分布。

2.礦床特征

區(qū)內(nèi)含鈾層位為二疊系中統(tǒng)茅口組；含礦巖石為富含有機(jī)質(zhì)、泥質(zhì)、細(xì)粒狀黃鐵礦內(nèi)碎屑灰?guī)r，生物碎屑灰?guī)r，重結(jié)晶灰?guī)r。鈾礦化集中區(qū)受南北向桐梓—遵義大斷裂與北東向正安區(qū)域性斷裂斜交復(fù)合部位控制。鈾礦化帶、鈾礦體受大斷裂上盤次級(jí)斷層及層間破碎帶控制。鈾礦體呈透鏡狀、團(tuán)塊狀、不規(guī)則狀。一般礦體長(zhǎng)40m～60m，最長(zhǎng)160m，礦體厚一般1.2m～4.4m，鈾含量為0.058%～0.308%，最高3.18%。區(qū)內(nèi)礦物成分較為復(fù)雜，主要礦物成分有：瀝青鈾礦、富鈣鈾礦、黑釩鈾礦、氧釩礦，其次是方鉛礦、硒鎳礦、赤鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦；鈾次生礦物有釩鈣鈾礦、硅鈣鈾礦。脈石礦物主要有：方解石、石英、重晶石、白云石等。礦體圍巖蝕變有方解石化、重晶石化、硅化、碳酸鹽化、重結(jié)晶褪色化。

摘要：礦物科學(xué)與工程學(xué)科（礦物學(xué)科）包括礦物科學(xué)與礦物工程兩個(gè)二級(jí)學(xué)科。西南科技大學(xué)是我國(guó)最早開(kāi)設(shè)礦物材料專業(yè)的大學(xué)之一。本文對(duì)礦物學(xué)科體系與內(nèi)涵進(jìn)行了論述，對(duì)我校礦物科學(xué)與工程學(xué)科建設(shè)的探索經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐成果進(jìn)行了介紹。針對(duì)礦物科學(xué)與工程學(xué)科建設(shè)中人才培養(yǎng)存在的問(wèn)題，我校通過(guò)開(kāi)設(shè)“資源循環(huán)利用科學(xué)”創(chuàng)新試驗(yàn)班，加強(qiáng)礦物學(xué)科創(chuàng)新性專業(yè)人才的培養(yǎng)。本文指出今后礦物學(xué)科建設(shè)需要注意的問(wèn)題，以適應(yīng)礦物學(xué)科發(fā)展的需要。

關(guān)鍵詞：礦物學(xué)科；礦物科學(xué)；礦物工程；學(xué)科建設(shè)；實(shí)踐

礦物科學(xué)與工程學(xué)科（礦物學(xué)科）由礦物科學(xué)與礦物工程兩個(gè)二級(jí)學(xué)科構(gòu)成，主要研究礦物（天然和人工合成）化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)與技術(shù)性能、鑒定與分類、形成與演化、加工與綜合利用的相關(guān)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)以及它們相互之間的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律。礦物科學(xué)包括地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的傳統(tǒng)礦物學(xué)及其與環(huán)境科學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)等學(xué)科交叉形成的環(huán)境礦物學(xué)、礦物物理學(xué)、生物礦物學(xué)、礦物晶體化學(xué)等在內(nèi)的礦物史學(xué)、描述礦物學(xué)、理論礦物學(xué)和應(yīng)用礦物學(xué)4大類學(xué)科分支。礦物工程主要涉及礦物分離提純、礦物加工、礦物應(yīng)用以及礦產(chǎn)資源綜合利用等相關(guān)工程與技術(shù)，包括工藝礦物學(xué)、礦物加工工程（選礦）、應(yīng)用礦物學(xué)、非金屬礦深加工和礦物材料等學(xué)科分支。

一、礦物學(xué)科建設(shè)探索

1.礦物學(xué)科體系建設(shè)。我校礦物學(xué)科體系延伸了非金屬礦特色鏈，拓展了非金屬礦開(kāi)發(fā)與綜合利用和礦物材料方向。西南科技大學(xué)（原重慶建筑材料工業(yè)?？茖W(xué)校，原四川建筑材料工業(yè)學(xué)院）于1958年建立突出非金屬礦產(chǎn)的“非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)與勘探”專業(yè)（專科），成為國(guó)家建材和非金屬礦工業(yè)培養(yǎng)專門人才的特色專業(yè)。1978年，我?！胺墙饘俚V產(chǎn)地質(zhì)與勘探”本科專業(yè)開(kāi)始招生。1988年，西南科技大學(xué)與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)合作創(chuàng)建“礦物巖石材料”?？茖I(yè)，正式培養(yǎng)礦物學(xué)科專業(yè)學(xué)生。1994年，礦物巖石材料專業(yè)升為本科（1998年更名為材料物理專業(yè)）。1999年，礦物巖石材料（材料物理與化學(xué)）專業(yè)獲得碩士學(xué)位授予權(quán)。2011年，礦物加工工程本科專業(yè)獲得教育部批準(zhǔn)并開(kāi)始招生。2011和2012年礦加工程和礦物材料學(xué)二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)分別設(shè)立并開(kāi)始招生。

2.學(xué)科平臺(tái)建設(shè)。在礦物學(xué)科教學(xué)、科研平臺(tái)建設(shè)方面，建立的學(xué)科平臺(tái)體現(xiàn)了非金屬礦產(chǎn)的特色，在我校礦物學(xué)科的人才培養(yǎng)和科學(xué)研究等方面發(fā)揮了極為重要的作用。我校于1989年建立非金屬礦研究所（原國(guó)家建材局批準(zhǔn)成立）。1993年，成立礦物材料及應(yīng)用研究所。1994年，地質(zhì)學(xué)科被批準(zhǔn)為國(guó)家建材總局省部級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，并相應(yīng)成立地質(zhì)資源省部級(jí)實(shí)驗(yàn)中心。2007年，“固體廢物處理與資源化”省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室批準(zhǔn)立項(xiàng)建設(shè)，并于2011年通過(guò)驗(yàn)收。2010年，非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)及其開(kāi)發(fā)利用四川省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室獲批并運(yùn)行。

本文作者：劉學(xué)飛1王慶飛1李中明2馮躍文1蔡書(shū)慧1康微1王佳奇1江露露1作者單位：1中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2河南省地質(zhì)調(diào)查院

礦物組成與特征

利用XRD分析了典型礦區(qū)鋁土礦的主要礦物組成，借助EPMA分析探索了礦物化學(xué)組成特征，通過(guò)SEM－EDS觀察了礦物形貌及礦物組合關(guān)系以及DTA測(cè)試了礦物熱分解性質(zhì)。XRD分析在中石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院實(shí)驗(yàn)中心粉晶衍射室完成。使用儀器為日本理學(xué)D/Mac－RC，試驗(yàn)條件為:靶CuKα1，電壓40kV電流80mA，石墨單色器，掃描方式為連續(xù)掃描，掃描速度8°/分，狹縫DS=SS=1°，環(huán)境溫度18℃，濕度30%。SEM－EDS分析在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室掃描電鏡室完成。EPMA分析在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室電子探針室完成。儀器為JCXA－733，電壓15kV，電流1×10－8A，電子束斑大小1μm。DTA分析在北京大學(xué)造山帶與地殼演化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室熱重實(shí)驗(yàn)室完成，儀器型號(hào)為:SDTQ600V8．0Build95，測(cè)試條件為:溫度范圍:0～1200℃，升溫速率:10℃/min，氣流速率:100ml/min。

1礦物組成

多種分析方法綜合研究揭示豫西鋁土礦礦物組成主要包括括硬水鋁石、伊利石、銳鈦礦，含有少量的剛玉、水鋁英石、高嶺石、蒙脫石、綠泥石、葉蠟石、埃洛石、菱鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、磁鐵礦、鉭鐵礦、金紅石、硫磷鋁鍶礦、鋯石、電氣石、鉻鐵礦、自然硅、硅鐵礦、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、方解石和剛玉(圖1、2和3)。硬水鋁石在礦石中主體呈隱晶質(zhì)集合體出現(xiàn)，是組成礦石的主要組分;部分結(jié)晶較好的硬水鋁石主要呈長(zhǎng)柱狀、板狀(圖2)。硬水鋁石差熱分析顯示，在515～540℃時(shí)，硬水鋁石中結(jié)構(gòu)水全部失去，轉(zhuǎn)變?yōu)棣粒瑼l2O3，表現(xiàn)在差熱曲線中是在這個(gè)溫度范圍之間有一強(qiáng)的吸熱谷(圖3)。差熱分析顯示硬水鋁石吸熱峰值相對(duì)偏低，指示硬水鋁石具有較細(xì)小的顆粒和較低的結(jié)晶度(表1)。硬水鋁石電子探針?lè)治鼋Y(jié)果見(jiàn)表2，分析結(jié)果顯示硬水鋁石中Al2O3含量為83．27～84．11%;SiO2和FeO普遍存在硬水鋁石晶體中，含量多數(shù)不足1%;此外，TiO2也在部分硬水鋁石中存在。其余元素包括MgO、CaO、MnO等也廣泛存在硬水鋁石晶體中。伊利石在礦石中主要呈鱗片狀集合體賦存于硬水鋁石空隙中(圖2)。研究中同時(shí)發(fā)現(xiàn)伊利石和硬水鋁石接觸邊界并不是間斷的，而是一個(gè)逐漸過(guò)渡的邊界;大多數(shù)與伊利石接觸的硬水鋁石邊界均有明顯的溶蝕現(xiàn)象，而且有鱗片狀伊利石從硬水鋁石向外生長(zhǎng);這一現(xiàn)象說(shuō)明伊利石的與硬水鋁石密切相關(guān)。伊利石差熱分析顯示，伊利石的第一個(gè)峰值在490℃左右吸熱釋放結(jié)構(gòu)水，在910～930℃之間放熱發(fā)生相轉(zhuǎn)變(圖3)。伊利石電子探針?lè)治鼋Y(jié)果見(jiàn)表3，結(jié)果顯示Al2O3含量為32．84～37．89%，SiO2含量為45．71～47．43%，K2O含量為9．18～11.25%，三者均呈現(xiàn)較大的變化范圍。除兩個(gè)主要元素外，Na2O、MgO、CaO、TiO2和FeO元素普遍存在伊利石礦物中;Na2O、MgO和CaO三者的出現(xiàn)可以解釋為類質(zhì)同象代換伊利石礦物中的元素K2O，而TiO2和FeO則主要和為包體混入物。此外，元素MnO也在部分礦物晶體中發(fā)現(xiàn)。在礦石中發(fā)現(xiàn)兩種不同類型的針鐵礦;第一類型呈脈狀、集合體形式穿插在基質(zhì)中或者充填在基質(zhì)空隙中;第二類型的針鐵礦呈完好的立方體狀賦存于伊利石中。針鐵礦一般呈片狀、柱狀或針狀，立方體型的針鐵礦說(shuō)明其可能是黃鐵礦后期氧化轉(zhuǎn)變?yōu)獒樿F礦，保存了黃鐵礦的原始晶體形態(tài)。針鐵礦電子探針?lè)治鼋Y(jié)果見(jiàn)表4。分析顯示Fe2O3含量為73．77～85．68%，變化范圍較大;SiO2含量為2．90～6．74%;Al2O3含量為0．80～3．74%;另外CaO、MgO、K2O雖然含量均不足1%，但是普遍分布在針鐵礦中。上述特征說(shuō)明在針鐵礦結(jié)晶形成時(shí)期，環(huán)境中大量富集Al、Si、K、Mg和Ca離子;同時(shí)Al主體以類質(zhì)同象代換存在針鐵礦中，而K、Mg和Ca則可能主體吸附到礦物表面或者礦物結(jié)構(gòu)空隙中。其余元素包括Na2O和MnO也在部分礦物晶體中存在。重礦物鋯石、金紅石多集中分布在鋁土礦層的底部，鋯石晶體具有明顯的磨蝕棱角以及不規(guī)則的表面形態(tài)，指示鋯石顆粒經(jīng)歷了長(zhǎng)期的搬運(yùn)作用;金紅石主體呈細(xì)小顆粒分散在由硬水鋁石或者伊利石組成的基質(zhì)中。銳鈦礦主要和硬水鋁石共生，賦存于硬水鋁石組成的基質(zhì)中，呈現(xiàn)良好的結(jié)晶形態(tài)。黃鐵礦廣泛存在鋁土礦層中，而且和硬水鋁石以及伊利石密切共生，指示黃鐵礦主要和硬水鋁石同時(shí)結(jié)晶形成于成礦期。剛玉含量較少，分散在硬水鋁石基質(zhì)中，磨蝕的晶體形態(tài)說(shuō)明其來(lái)自物源區(qū)，經(jīng)歷了長(zhǎng)期的磨蝕和搬運(yùn)過(guò)程。高嶺石差熱分析顯示，高嶺石礦物在550℃左右有一吸熱峰，釋放結(jié)構(gòu)水，在980℃左右放熱發(fā)生一相轉(zhuǎn)變(圖3)。水鋁英石主要存在于粘土礦物中。

2礦物成因