巖心數(shù)字化技術(shù)與裝備
——HyLogger高光譜巖心掃描測(cè)試系統(tǒng)在頁巖氣地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用
◎? 郭天旭
鉆井巖心是進(jìn)行地下油氣資源研究的最珍貴資料之一,,是科研人員了解地下地質(zhì)信息最直接最重要的依據(jù),。巖心信息的獲取、分析和管理是油氣資源勘探開發(fā)的基礎(chǔ)性工作,。
目前,,巖心信息的獲取主要靠人工觀察描述和采樣后實(shí)驗(yàn)室分析獲得,,一方面人的主觀因素差異會(huì)影響對(duì)巖心地質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征的客觀評(píng)價(jià),降低了巖心資料的準(zhǔn)確性,;另一方面由于很多巖心測(cè)試實(shí)驗(yàn)都是破壞性的,,對(duì)巖心多次采樣的過程會(huì)逐漸造成巖心的缺失。如何更好地保存,、管理和利用巖心信息,,實(shí)現(xiàn)巖心信息共享一直是科技工作者所追求的目標(biāo)。
近年來,,新技術(shù)新方法的應(yīng)用,,促進(jìn)了巖心資料的采集和存儲(chǔ),推動(dòng)了地質(zhì)科研和地質(zhì)找礦,、油氣勘探的進(jìn)步,,解決了實(shí)體巖心存儲(chǔ)和后期各種原因?qū)е滦畔⑹д娴葐栴},例如HyLogger“高光譜巖心掃描測(cè)試系統(tǒng)”,,可實(shí)現(xiàn)巖心圖像的快速掃描,、礦物信息識(shí)別,并能對(duì)圖像和礦物含量數(shù)據(jù)進(jìn)行保存,、管理,、綜合分析以及遠(yuǎn)程共享。
HyLogger“高光譜巖心掃描測(cè)試系統(tǒng)”是由澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)研發(fā)和設(shè)計(jì),,由FLSmidth公司負(fù)責(zé)加工和生產(chǎn)的,。2014年,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心首次將該套儀器引進(jìn)國(guó)內(nèi),,實(shí)現(xiàn)了鉆井巖心礦物成分的現(xiàn)場(chǎng)快速掃描分析,。HyLogger儀器基于反射光譜分析技術(shù),利用光譜儀測(cè)量鉆井巖心在一定的波長(zhǎng)范圍的反射波譜特征,,采集和分析巖心,、切片和粉末樣品的礦物學(xué)信息,通過巖心光譜掃描儀對(duì)巖心礦物結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速自動(dòng)掃描和分析,,定量識(shí)別巖心的不同礦物成分,,獲得大量的礦物數(shù)字信息和圖像信息,為地質(zhì)勘查、找礦目標(biāo)區(qū)選擇,、成礦作用的指示,、成礦潛力評(píng)價(jià)等提供先進(jìn)的測(cè)量手段,為石油天然氣勘探開發(fā)工程提供有關(guān)巖心等地質(zhì)樣品的光譜數(shù)據(jù)和礦物自動(dòng)識(shí)別結(jié)果,。同時(shí),,通過數(shù)字化存儲(chǔ),,可供科研工作者對(duì)巖心資料隨時(shí)進(jìn)行分析,、整理和判斷,解決大量巖心用后被拋棄而造成的大量資金和資源浪費(fèi)問題,。
此類儀器在澳大利亞是安裝于固定的專用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用,,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心引進(jìn)后,為了最大化地發(fā)揮其在鉆井現(xiàn)場(chǎng)巖心快速掃描分析的功能,,為其量身定制了可移動(dòng)艙體,,建成移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室,使其可隨鉆井施工而移動(dòng),,在鉆井現(xiàn)場(chǎng)真正實(shí)現(xiàn)巖心的快速掃描,,第一時(shí)間獲取數(shù)據(jù)。
目前中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心已經(jīng)應(yīng)用該套測(cè)試系統(tǒng)完成多口鉆井的頁巖巖心的掃描工作,。獲取了豐富的高清巖心圖像,、識(shí)別了包括碳酸鹽、黏土礦物等數(shù)十種礦物相對(duì)含量,,通過分析完成了巖心巖性的精細(xì)識(shí)別工作,,制作了各鉆井的高光譜數(shù)據(jù)礦物相對(duì)含量分布圖及高光譜數(shù)據(jù)解釋報(bào)告,編制了巖心高光譜數(shù)據(jù)掃描采集及質(zhì)量控制工作指南,。這些信息已上傳至巖心數(shù)據(jù)庫(kù),,研究人員可通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽、下載和分析這些數(shù)據(jù),,另一方面也為構(gòu)建我國(guó)頁巖巖心高光譜數(shù)據(jù)庫(kù),,指導(dǎo)我國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)及科學(xué)研究提供了重要的基礎(chǔ)支撐,為國(guó)家基礎(chǔ)性,、公益性地質(zhì)調(diào)查和戰(zhàn)略性油氣資源勘查工作提供了有力保障,。
(作者單位:中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心)
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