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岩芯数字化技术与装备

——Hylogger高光谱岩芯扫描测试系统在页岩气地质调查中的应用

2017-12-14 15:58:38 来源:中国矿业报 作者:郭天旭

钻井岩芯是进行地下油气资源研究的最珍贵资料之一,是科技人员了解地下地质信息最直接最重要的依据。岩芯信息的获取、分析和管理是油气资源勘探开发的基础性工作。目前岩芯信息的获取主要靠人工观察描述和采样后实验室分析获得,一方面人的主观差异会影响对岩芯地质结构和构造特征的客观评价,降低了岩芯资料的准确性;另一方面由于很多岩芯测试实验都是破坏性的,对岩芯的多次采样会逐渐造成岩芯的缺失。如何更好地保存、管理和利用岩芯信息,实现岩芯信息共享一直是科技工作者追求的目标。近年来新技术新方法的应用,促进了岩芯资料的采集和存储,推动了地质科研和地质找矿、油气勘探的进步,解决了实体岩芯存储和后期各种原因导致信息失真等问题,例如HyLogger“高光谱岩心扫描测试系统”,可实现岩芯图像的快速扫描、矿物信息识别,并可以对图像和矿物含量数据进行保存、管理、综合分析以及远程共享。HyLogger“高光谱岩芯扫描测试系统”是由澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)研发和设计,FLSmidth公司负责加工和生产的。

2014年中国地质调查局油气资源调查中心首次将该套仪器引进国内,实现了钻井岩芯矿物成分的现场快速扫描与分析。HyLogger仪器基于反射光谱分析技术,利用光谱仪测量钻井岩芯在一定波长范围的反射波谱特征,采集和分析岩芯、切片和粉末样品的矿物学信息,通过岩芯光谱扫描仪对岩芯矿物结构进行快速自动扫描和分析,定量识别岩芯的不同矿物成分,获得大量的矿物数字信息和图像信息,为地质勘查、找矿目标区选择、成矿作用的指示、成矿潜力评价等提供先进的测量手段,为石油天然气勘探开发工程提供有关岩芯等地质样品的光谱数据和矿物自动识别结果。同时,HyLogger“高光谱岩芯扫描测试系统”通过数字化存储,可供科研工作者对岩芯资料随时进行分析、整理和判断,解决了大量岩芯用后被抛弃而造成的大量资金和资源浪费问题。

此类仪器在澳大利亚是安装在固定的专用实验室内使用的,中国地质调查局油气资源调查中心为了最大限度地发挥其在钻井现场快速扫描分析岩芯的功能,为其量身定制了可移动舱体,建成了移动实验室,使其可随钻井施工而移动,在钻井现场真正实现了岩芯的快速扫描,从而第一时间获取相关数据。

据悉,目前,中国地质调查局油气资源调查中心已经应用该套测试系统完成了四川盆地及边缘、柴达木盆地、松辽盆地、鲁西南地区、西太康隆起等地区28口钻井、14303米页岩岩芯的扫描工作,获取了丰富的高清岩芯图像,识别了包括碳酸盐、黏土矿物等数十种矿物相对含量,通过分析完成了岩芯岩性的精细识别工作,制作了各钻井的高光谱数据矿物相对含量分布图及高光谱数据解释报告,编制了岩芯高光谱数据扫描采集及质量控制工作指南。这些信息已上传至岩芯数据库,研究人员可通过网络浏览、下载和分析这些数据,为构建我国页岩岩芯高光谱数据库,指导我国页岩气勘探开发及科学研究提供了重要的基础支撑,为国家基础性、公益性地质调查和战略性油气资源勘查工作提供了有力保障。□

(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

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