В нефтяной геологии наиболее важными объектами, исследуемыми методами РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА, являются горные породы, РОВ пород, природные битумы, сланцы, угли, фракции нефтей. Породы имеют поликристаллическое строение, остальные объекты — аморфную структуру. Из рентгеновских методов используется метод Дебая-Шерера. В зависимости от способа получения и фиксации дифракционной картины получают либо линейчатую рентгенограмму — дебаеграмму, либо кривую углового распределения интенсивностей — дифрактограмму.
Характер рентгенограммы определяется атомной структурой вещества. Поэтому совокупность межплоскостных расстояний и относительных ннтенсивностей рефлексов, получаемых из данных рентгенограммы, является физической константой вещества. Это позволяет проводить его идентификацию. Отсюда вытекает также свойство аддитивности: рентгенограмма суммы веществ (смеси) есть сумма рентгенограмм от каждого вещества в отдельности, как если бы они были получены независимо друг от друга. Это свойство позволяет выполнять качественный анализ сложных смесей веществ. Угловое положение дифракционных максимумов (рефлексов) связано с параметрами структуры исследуемого вещества формулой Вульфа — Брегга:
где
dhkl межплоскостные, расстояния;
hkl — угол скольжения;
n — порядок отражения;
— длина волны рентгеновского излучения;
h, k, l — миллеровские индексы.
Эта формула является основной в РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОМ АНАЛИЗЕ поликристаллических и аморфных веществ.
Для геологов-нефтяников наибольший интерес представляет изучение нефтегазоматеринских пород, коллекторов и покрышек. Их изучение рентгеновскими методами позволяет идентифицировать вещества, выполнять качественный и количественный анализ, проводить прецизионное определение параметров элементарной ячейки, определять размеры кристаллитов, аморфность или кристалличность вещества, состав смешанослойных минералов и содержание набухающей фазы в них, выявлять политипные модификации глинистых минералов. Результаты этих исследований могут быть использованы для расчленения немых толщ, для взаимной корреляции пластов, изучения свойств глинистых покрышек, исследования трещинных коллекторов и т. д.
С помощью РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА исследуют также нерастворенную часть РОВ, углей, природных битумов, сланцев, нефтей с целью определения их валового химического состава и пространственной структуры. К структурным параметрам относятся: межплоскостные расстояния в кристаллитах, «высота» и диаметр кристаллитов, число слоев в кристаллите, степень упорядоченности и ароматичности. Численные значения этих параметров зависят как от типа органического вещества, так и от условий и степени его преобразованности в недрах, что позволяет получать различную геохимическую информацию. АНАЛИЗ РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ дает возможность судить об изменениях состава и структуры РОВ в ряду катагенеза, о влиянии процессов (деструкции, ароматизации, поликонденсации и др.), приводящих к таким изменениям и ответственных за катагенез РОВ; решать задачи о вкладе массы РОВ в нефте- и газообразование. При соответствующем подборе образцов РОВ возможно выявление главных фаз нефте- и газообразования. Такие же сведения получают при исследовании керогена сланцев и природных битумов.
РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ нефтей (фракций твердых УВ и асфальтенов) поставляет данные, которые позволяют проводить корреляцию между нефтями, выполнять генетические сопоставления между нефтями и РОВ пород, дают возможность судить о процессах миграции, о герметизирующих свойствах покрышек в многопластовых залежах.