数字岩心（共6篇）
数字岩心 篇1
摘要：油气勘探开发需要应用到多种实验技术, 对岩石的物理实验分析是其中一个重要的组成部分, 特别是在一些地质比较复杂的油气区, 物理实验分析结果具有重大的实际意义。数字岩心数据库在现代化技术的发展下得以创造, 它的应用使岩心资料的管理迎合了现代化标准要求的信息化。本文主要分析数字岩心数据库的主要特点的应用效果。
关键词：数字岩心,数据库,资料管理,应用
1 前言
现代化建设的不断发展, 对各个领域信息化、综合化的要求不断提高, 为了跟上时代的步伐, 各个行业都需要使用现代高新技术对自身进行武装。随着社会对石油资源需求的不断增加, 油田勘探开发工作得到不断发展壮大, 为了更好的管理勘探结果数据, 更好的进行数据的管理, 要求对勘探数据资源数据进行信息化的建设。除了信息化技术的不断普及给油田勘探数据资源的信息化提供了便利条件外, 油田信息化已经建设并逐渐趋向成熟的条件更是给油田资源数据信息化创造了更加便利的条件[1]。利用计算机数据库技术对勘探开采的数据资源进行统一管理, 使资源得到全球共享, 方便自身油田生产的同时更是使管理水平迈上一个新的台阶。
2 数据库系统分析
2.1 体系结构分析
数据库属于计算机技术, 因此其使用的系统均为计算机系统, 这些技术仅适用于计算机的Linux/Win-dows。该数字岩心数据库使用的系统为比较常见的Java编译器作为数据编辑基础、将运行库作为数据资源的开发和利用平台、利用Oracle10g系统当做该数据库的管理中心, 选择能够满足更多用户需要的WEB技术。该数据库向社会上提供免费资源, 实现资源的共享, 所有需要的用户只需要通过互联网就能够访问该数据库并从中采取一些有用的数据资源。
2.2 数据系统组成部分
该数据库系统主要有三部分组成:一、所有数据的开发、分析和逻辑处理层;二、数据显示的逻辑处理层;三、数据应用处理层。数据处理的开发和分析是主要的结构, 所有的数据在这个部分进行分析整合后集中放置在同种类型中, 客户需要时能够较快速度的找出需要的数据资源。数据显示逻辑的处理也可称之为用户的交互部分, 该部分如同常见IE浏览器的界面, 客户通过这个界面对数据进行浏览。数据应用处理层是该系统关键部分, 它的主要工作就像一个图书馆的管理人员, 将数据进行分析、筛选后统一分类摆放, 在与客户交互后完成数据传递工作。它主要是通过HTTP和ADO以及MVC来完成整个数据请求和交互的全过程[2]。其中, MVC (应用设计模式) 是一种专门进行数据和交互连接的系统, 这种模式由于能够将所有的数据层分开来处理, 因此不会出现数据交错混乱的现象。
2.3 数据库系统的主要结构类型和功能
油气勘探开采研究设置数字岩心数据库的主要目的是将岩心管理的所有使用到或涉及到的数据进行统一的管理, 集中掌握所有试验数据概况, 并通过数据库的分析顺利找出需要的数据最大值、最小值或相近值等。该系统有单独的一个数据分析工具对试验的测量数据进行专门且详细的分析;系统具有数据查询功能, 能够对系统中所有数据包括原始数据和成果数据进行查询;数据的显示方式是通过图形化或者报告的方式来显示;系统中还包含所有试验过程使用到的文档以及公式;系统中还包括与试验相关的数据信息和试验成形后的信息等;同时该系统还提供了三个客户端作为数据访问接口, 满足更多用户的需求。
2.4 该系统的主要技术特征分析
(1) 实现岩心描述的数字化。由于该系统使用的数据管理平台为oracle10g, 该系统能够对岩心的管理情况通过数据形式直观表现出来, 如图像或报表方式, 能够将岩心的所有物理实验特性在一个相对比较短的时间内重复呈现出来, 从而更加快速的且具体的对岩心进行模拟观察。通过这种方式, 使岩心资源从一个抽象物质转变成为数据, 最后再通过虚拟显示, 实现了数据的真正信息化。
(2) 对数字岩心以及新闻等动态信息进行管理, 能为新型岩心在运作过程中给予最新动态信息的能力, 从根本上将管理信息以及管理时间全面实验, 可以全方位的体现阶段性以及历程性不同方面的岩心。
(3) 通常情况下, 运用于数据库页面部分的均是adjax技术, 该技术的运用可以在不对数据库页面刷新的基础上将数据进行维护, 促进数据库页面能够更为优良的交互。在通信服务器以及异步方式的应用上, 对于用户正在操作时没有必要进行打断, 该技术有着优良的响应能力并且速度较快。
(4) 为岩心资料管理提供较为远程访问资料的链接以及处理业务系统的方式, 一旦用户客户端在远程通过JAX-WS软件形成与Web服务器互相符合服务链接时, 在数据响应的过程中则获得像将本地服务器调用的效果。
(5) 通过利用角色在控制访问过程中所遇到的权限制定控制访问的方法, 采取用户主体、操作动作以及用户客体等方法将控制访问权限进行一次与规则互相符合的描述。不同类型的用户端在进行操作以及访问时则要遵照各类权限, 确保在访问数据库系统的资源时能够具备一定的安全性。
3 数字岩心数据库应用于管理岩心资料中的成效
(1) 在管理岩心资料的数据时能够比较方便。现今, 随着信息技术的快速发展, 只要在数据库中将岩心的资料及时的录入, 不但能够给相关人员的统计、查看提供了一定的便利, 同时还在很大程度上防止了一旦丢失数据则需花费较大的财力、物力以及人力等进行重复工作的情况。从根本上摒弃了传统管理岩心资料的情况, 给管理岩心资料与数据带来了很大的方便, 同时获得了较为明显的经济效益。
(2) 数字岩心数据库应用于管理岩心资料中能够促进企业积极的进行生产, 随时服务企业的生产任务。数据则是将岩石中的多维信息分别通过各种方式以及各方面的侧面进行描述, 并且岩石有着比较健全的物理数据, 通过数字数据可将岩石之间的相互关系互相建立并且确认, 同时在具体的生产过程中可以通过了解实际的需要促进迅速提取制定物理量的实现, 降低了决策的时间, 并使开发勘探岩心的工作效率得到了提高[3]。
(3) 给科研的工作带来了比较准确的数据, 促进科研工作的进度有效提高。岩石的物理数据与物理资料在科研工作中是必不可少的, 管理岩心数据时构建数字数据库, 使科研人员在工作过程中不用再花费时间在搜索资料上, 采用web服务器仅仅需要很短的时间就能找到科研工作需要的岩心信息以及物理数据。
4 结语
随着我国信息技术以及开发勘探岩心工作的深入发展, 在进行管理岩心数据时建立数字岩心数据库是非常有必要的, 通过构建岩心数据库在管理岩心资料时能够体现标准化, 并且共享所有的数据、资源, 促进科研工作人员在进行开发勘探工作时可以快速、正确以及全方位的获得所需的信息, 给管理、生产以及科研工作带来了一定的便利。
参考文献
[1]吴成斌, 陈勉, 张广清, 等.岩石力学与地应力数据库系统的开发和应用[J].石油工业计算机应用, 2009, 18 (01) :178-179 [1]吴成斌, 陈勉, 张广清, 等.岩石力学与地应力数据库系统的开发和应用[J].石油工业计算机应用, 2009, 18 (01) :178-179
[2]孙建孟, 姜黎明, 刘学锋, 等.数字岩心技术测井应用与展望[J].测井技术, 2012, 19 (01) :190-191 [2]孙建孟, 姜黎明, 刘学锋, 等.数字岩心技术测井应用与展望[J].测井技术, 2012, 19 (01) :190-191
[3]张丽, 孙建孟, 孙志强.数字岩心建模方法应用[J].西安石油大学学报 (自然科学版) , 2012.17 (03) :188-189[3]张丽, 孙建孟, 孙志强.数字岩心建模方法应用[J].西安石油大学学报 (自然科学版) , 2012.17 (03) :188-189
数字岩心 篇2
机长岗位职责 班长岗位职责 记录员岗位职责 钻机、动力岗位职责 水泵泥浆岗位职责 材料员岗位职责 炊事员岗位职责 安全员岗位职责 升降钻具操作岗位职责
机长岗位职责
1、严格遵守法律、法规、规章制度和安全操作规程，负责机组的安全生产、技术质量和环境保护等各项管理工作；
2、对进入施工现场的设备、仪器、工具和器材的使用、维护和保养负责；
3、按照地质设计和钻探施工设计要求，组织机组人员制定具体措施，安全文明、优质高效、节约环保地完成施工任务；
4、组织机组人员进行安全生产知识、操作规程、专业技术学习和思想教育，负责对新工人进行职业健康、安全知识、环保意识、操作规程和专业技术教育培训。负责新工人、转岗职工的岗前安全培训和安全交底工作；
5、组织人员进行设备安装验收工作，协助单位进行开工验收工作，维护好安全防护设施，采取有效措施，排查一切事故隐患，对查出的事故隐患能整改的立即整改，不能立即整改应及时上报解决；
6、模范遵守各项规章制度，并及时督促、检查、指导各班组、各岗位的工作；对好人好事和违章作业者，应分别给予表扬和批评；
7、负责重要的技术指导和操作。做到十到现场：机台自行安装（拆卸）、开孔、终孔、封孔、岩矿心难采和质量达不到要求或补采心、安装检修设备、处理复杂事故、起下套管、试验新方法新机具以及发生人身事故或排除不安全因素时，都应亲临现场指挥；
8、有权制止违章指挥、违章作业和违反劳动纪律的行为；
9、负责对自查、队查发现的事故隐患及时上报本实体分管安全领导和实体负责人，并积极整改、登记和上报。参与钻孔终孔质量验收，填写有关报表（“重大钻探事故报告表”、“最终孔内遗留物登记表”、“钻探技术经济指标综合表”）。编制单孔的施工总结材料，班长岗位职责
1、在机长的直接领导下，负责本班安全生产、技术质量和考勤工作；
2、主持班前班后会，组织按岗位交接班；
3、模范遵守各项规章制度，安全操作规程，并督促、检查、指导各岗位的工作，及时制止违章作业，指导钻工安全操作；
4、掌握孔内情况，组织好本班安全生产，发现事故隐患及时解决，并报告机长；
5、维护好安全防护设施，采取有效措施，排查一切事故隐患，对查出的事故隐患能整改的立即整改，不能及时整改应上报机长解决；
6、在复杂性地层钻进、采取矿心、孔内不正常及处理孔内事故或下套管时都应亲自操作，特殊情况下可指定熟练钻工代替；
7、要加强设备、设施维护保养，保持设备、设施干净卫生，设备、设施维护维修后要及时恢复安全设施，本班为下班打好基础，白班为夜班生产做好准备，创造条件；
8、及时（或通知有关人员）测量钻孔弯曲度、校正孔深、审核班报表等；
9、定期主持召开班务会议，总结经验教训，组织班组人员进行安全、业务学习，不断提高业务素质。
10、本班发生事故时负责填写“孔内事故登记表”。
记录员岗位职责
1、积极参加安全培训和技术知识学习活动，严格执行单位的各项管理制度、安全操作规程，按技术要求进行安全文明施工；
2、负责本班各种原始记录、表、报的填写及保管，填写应及时、准确、真实、清晰；
3、负责岩矿心的整理，防止混乱、丢失；
4、检查、配备钻具、丈量和计算机上余尺；负责简易水文观测和校正孔深；
5、保管金刚石钻头、扩孔器，填写金刚石钻头（扩孔器）钻进记录表；
6、管理机场工具（包括打捞工具）、管材、取心工具、钻头、磨料、量具、文具及岩心箱等；
7、负责钻塔、活动工作台、天车和水龙头的维护保养；
8、下达见矿预告书后，协助班长分析钻孔情况，研究采矿措施，检查取心工具；
9、负责机场前部的环境卫生和冬季生火取暖，协助其他岗位操作；
10、积极参加班前班后和班务会，提建议为机台安全生产出谋划策。钻机、动力岗位职责
1、积极参加安全培训和机械设备工作原理及维护保养知识学习；
2、负责钻机、柴油机（电动机）、拧管机或照明发电机的使用和维护保养。
3、正确使用钻机、柴油机或电动机，严禁超负荷和带病运转；检查和排除一般故障，配合修理工进行现场修理，修理完毕后要及时安装安全防护设施并保证其完好；
4、按机械维护操作规程和有关规定进行班保养，并协助机修人员做好周、月的设备保养；
5、负责钻机、柴油机或电动机的配件、电器材料、所用油料、专用工具及消防器材的保管与使用；
6、保证照明发电机的正常运转，负责机场内照明线路的安全；
7、负责机场后部的环境卫生，协助其他岗位操作。
8、积极参加班前班后和班务会，提建议为机台安全生产出谋划策。
水泵泥浆岗位职责
1、积极参加安全培训和机械设备工作原理及维护保养知识学习，掌握泥浆材料的物理和化学性能，做好安全防护工作；
2、负责泥浆泵、泥浆搅拌机、泥浆净化设备的使用和维护、保管，更换易损零件，保证其正常运转；参加现场检修，保管泥浆泵专用工具及配件。
3、负责冲洗液的配制、维护及性能调整，定时测定冲洗液的性能，及时清理循环槽和沉淀箱，保持环境卫生，防止泥浆污染。
4、负责泥浆仪器、黏土粉、润滑剂及化学处理剂、堵漏材料的保管与使用。
5、寒冷季节施工中，停工较长时，负责放净泵体和管路中的冲洗液。
6、负责场房外清洁卫生，协助其他岗位操作。
7、积极参加班前班后和班务会，提建议为机台安全生产出谋划策。
材料员岗位职责
1、在机长领导下，依靠群众，搞好钻机场地经济核算，做到用料有计划，消耗有定额，领料有记录，月月有核算，并定期公布成本情况。
2、负责钻机场地各种油料、材料、工具、管材、钻头、磨料等的计划编制，领退和送修。
3、贯彻勤俭节约原则，精打细算，修旧利废，改制代用，努力降低成本。会同各班有关岗位，搞好现场各种材料、工具和管材的存放与保管。
4、积极参加班前班后和班务会，提建议为机台安全生产出谋划策。
炊事员岗位职责
1、积极学习食品安全卫生和食品烹饪知识，自觉进行体检；采购置粮食、蔬菜、食品到正规摊点，不买小摊小贩的东西防止有毒、变质食品进入食堂；
2、负责本机台所有人员的后勤保障工作，做好就餐记录，做到账目清楚、日清月结、账物相符；
3、根据就餐人数，合理安排用料，想方设法增加饭菜品种；
4、讲究服务质量，服务态度热情周到，礼貌待人，做到热菜、热饭，饭菜卫生可口，尽量不吃剩菜剩饭；
5、保持食堂和个人清洁卫生，干净整洁；
6、注意安全，做好“三防”（防火、防盗、防毒）；
7、积极参加班前班后和班务会，提建议为机台安全生产出谋划策。
安全员岗位职责
1、协助班长搞好班的安全工作，彻执行上级各项指令、安全施工方案，负责监督、检查安全生产工作；
2、负责钻井液及循环系统所属设备的使用和正常维修保养。
3、负责起下钻时操作猫头，起钻中负责向井内灌钻井液。
4、负责控制设备，泵房工具及材料的维修与管理。
5、协助泥浆工管好钻井液，保持良好的钻液性能和储备足够的钻井液；
6、督促机台经常进行安全技术和操作规程的学习，协助机台开展安全建设和安全文明生产活动。
7、负责检查机台安全设施和操作规程的违章行为，及时发现、及时制止、及时整改和纠正。
8、有权制止违章作业、违章指挥和违反劳动纪律的行为。
9、督促机台落实上级下达《安全隐患通知书》的指令，并监督其及时整改、及时上报。
升降钻具操作岗位职责
升降钻具是全班人员协助完成，班长根据本班职工具体情况进行任务分配：
一、升降机岗
1、负责操作升降机，孔内情况复杂时应由班长亲自操作；
2、升降钻具前应检查升降机性能及钢丝绳和绳卡的良好情况；
3、升降钻具时要注意塔上和孔口情况，做到升降平稳和孔内和人身安全；
4、升降钻具过程中应注意：机械运转情况，声音是否正常，钢丝绳排列是否整齐。
二、孔口岗
1、负责摘挂提引器，抽插垫叉，檫洗钻具和摆放钻具；
2、负责检查钻杆、钻具、接头及丝扣的磨损情况；
3、负责喊口号和孔口安全；
4、升降钻具前应检查检垫叉、提引器是否良好，查游动滑车是否灵活。
三、塔上岗
1、负责塔上摘挂提引器，扶正和移动立根；
2、负责检查钻杆上接头磨损情况和钻杆弯曲情况；
3、负责塔上口号联系；
4、升降钻具前应检查塔上防护设施并系好安全带；
地质岩心钻孔质量验收问题探讨 篇3
浙江省第十一地质大队 浙江温州 325000
摘要：地质岩心钻探是在固体矿产勘查中最常用和最直接的工作手段之一。钻孔质量验收存在执行标准不一、概念模糊等相关问题。在新常态下，需要通过质量验收对钻孔施工质量进行约束，从而达到提高钻孔施工质量的最终目的。钻孔质量验收必须要结合实际工作要求，需要在钻孔施工过程中，做好质量监管工作。钻孔质量评定的优劣不能简单地依靠六大质量指标应测次数的完成量评价钻孔质量。
关键词：钻探；质量验收；六大质量指标；质量评定
地质岩心钻探是在固体矿产勘查中最常用和最直接的工作手段之一，同时也在固体矿产勘查投入中占举足轻重的地位。在钻孔质量验收过程中不乏有执行质量验收标准不一、质量监管不到位、概念模糊等相关问题。在新常态下，固体矿产勘查也进入了控制风险成本、避免盲目投入的时期。而钻孔质量验收是为了对钻孔施工质量进行约束，从而达到提高钻孔施工质量的最终目的。
钻孔质量验收是在钻孔终孔后进行的，钻孔质量验收的内容包含：钻孔施工是否达到地质目的、钻探工程六大质量指标是否达到设计和规范要求、钻孔施工资料和技术档案是否齐全、钻孔质量验收标准的依据是否符合地质设计或合同要求等。其中最主要的衡量标准是钻探工程六大质量指标。
1 钻孔质量验收的依据和条件
鉆孔质量验收的所依据的行业规范为国土资源部发布的《地质岩心钻探规程》（DZ/T0227-2010）。河南省质量技术监督局此规范的基础上，编制了《非煤固体矿产勘查钻孔质量标准》（DB41/T 870-2013）可作为钻探质量验收的参考。质量验收的依据同时要结合实际情况，必须满足《招、投标文件》或者《钻探合同》中所提出的钻孔质量要求、满足施工矿区《钻孔地质技术设计书》中所提出的钻孔质量要求等。钻孔质量验收一般情况下需要满足以下条件：
（1）钻探工程按照设计或设计变更的要求已达到设计深度，并下达了《钻孔终止通知书》。
（2）除个别按设计要求不需要封孔的钻孔外，钻孔已按照《钻孔封孔设计》要求封孔，封孔质量满足设计要求，并填有《封孔记录表》，孔口已做标记。
（3）钻探工程岩矿心已按要求移交，并填有《岩矿心验收单》。
（4）原始记录表已经移交，并填有《原始记录表移交清单》。
（5）各类钻孔技术文件已准备齐全。包括《钻孔地质技术设计书》、《钻孔定位和机械安装通知书》、《钻孔施工通知书》、《钻孔见矿通知书》、《钻孔弯曲度测量记录表》、《钻具丈量及孔深误差记录表》、《重大钻孔事故报告表》、《孔内事故等级表》、《钻孔补采矿心通知书》、《最终孔内遗留物等级表》、《钻孔终止通知书》、《岩矿心验收单》、《钻孔封孔设计和封记录表》、《原始记录报表移交清单》、《钻孔质量验收评定表》。
2 对岩心钻探工程的质量评价
按照质量标准进行验收后，应对钻孔的工程质量作出质量评价。按原地质矿产部颁发的《地质勘查统计主要指标解释》，将钻孔质量划分为两类：可利用钻孔（I级孔）和报废钻孔（II级孔）。其中可利用钻孔有划分为两类，为完全满足或部分满足地质要求，为地质上可利用的钻孔。这里“部分满足地质要求”，指的是：钻孔验收后有部分质量指标没有达到设计要求，但对矿体连接对比或者厚度品位的计算等没有影响，能基本满足设计地质目的的要求。报废钻孔指的是质量不符合设计要求，地质上已经无法利用的钻孔。这里需要说明的是，一般情况下，除事故孔外，报废钻孔不应存在。因为在钻孔施工过程中，或钻孔终孔后，可以通过技术措施预防或补救，经过补救的钻孔，如岩矿心采取率不足，经过偏斜补心，可能最终验收为部分满足或完全满足地质要求的钻孔。
根据《地质岩心钻探规程》，钻孔质量验收的标准主要是根据钻探工程六大质量指标。即岩矿心采取率、钻孔弯曲度与测量间距、简易水文观测、孔深误差测量与校正、原始班报表、钻孔封孔这六项。中国地质调查局在制定“地质调查项目质量检查方法”时，根据六大指标对钻孔质量考核进行了量化，以此专门制定了一个评分表：
岩矿心采取率占45分，钻孔弯曲度测量占20份，简易水文观测占15分，孔深误差的测量与校正占5分，原始班报表占5分，封孔质量占10份，合计100分。在单项评分后加权计算总分，总分≥90分为优秀；总分90～≥75分为良好；总分75～≥60分为合格；总分<60分为不合格。
3 在实际工作中我们发现钻孔质量验收存在的问题
（1）钻孔质量高低评定单纯依靠分数判断
钻孔质量六大指标是硬性指标，并非量化标准。比如钻孔弯曲度校正没有做，按分数可以算优质孔（90分），实际上是不行的，所以建议用定性评价，不能单纯依靠分数高低来评定。
（2）钻孔质量评定仅依靠钻孔质量六大指标而忽略其他
在实际工作中我们发现，会出现事故孔不能满足全部的地质目的，只能满足部分地质目的，如未穿透矿化层。技术人员在评定该钻孔质量时如果只仅简单地从六大质量指标上考虑则有失偏颇。比如有些情况规范和实际设计要求程度不同时盲目遵从规范也是不行的，因为设计的要求往往是根据合同要求或者依据矿种或矿体的特殊性提出的，更符合实际情况，所以要以设计为准。
（3）对六大质量指标的核定的只看结果，不注重过程
在评定钻孔质量时，各项指标应测次数的完成对应了各评定分数，技术人员部能简单从完成数量上判断钻孔质量。这里的核心应该是每次完成的质量，如简易水文观测的时间间隔和准确程度、孔斜测定的仪器及精度、封孔水泥桩及木桩的质量等，重要项要求地质技术人员在现场时进行，不在现场时要进行抽检。这也是评定分数只能作为参考，不能完全依据其进行质量验收的原因之一。
（4）照本宣科，对六大质量指标的量化不考虑实际要求
中国地质调查局制定的六大质量指标的量化标准具有普遍性和客观性。随着时代的进步，地质钻探技术的提高，钻孔岩矿心采取率普遍提高，如笔者所在以火山碎屑岩为主浙东南地区，钻孔岩矿心采取率一般在90%以上。此时相对而言，其他质量指标的要求和权重就需要提高。
4 结论
在固体矿产勘查过程中，对钻孔进行质量验收需要结合实际工作需要，同时要在钻孔施工过程中，做好质量监管工作。最终的钻探质量验收报告，并不能完全反映出各项指标的质量；实际的质量在平时的工作当中，在如实的记录当中。在质量检查过程中，也要结合原始资料和钻孔小结进行，不能一味地按照分数高低“感觉”判断钻孔质量。不能简单地依靠六大质量指标应测次数的完成量评价钻孔质量。在对钻孔进行质量评定时，应首先建立在钻孔施工是否达到地质目的、符合设计要求的基础上进行，不能完全满足地质要求的钻孔不能评优。钻孔质量六大指标是硬性指标，非特殊要求必须完成，完成不好的，要检查原因，补充完成。只有在整体不影响利用的情况下，讨论允许范围内的优劣。
参考文献：
[1]国土资源部.2010.地质岩心钻探规程
数字岩心EDS彩色图像分割 篇4
随着我国对油气资源的需求量不断增加, 非常规油气的勘探与开发越来越备受关注。岩石物理研究在油气藏评价中占据着重要地位。针对页岩、致密砂岩、碳酸盐岩等非常规油气复杂储层, 传统的岩石物理实验遇到了诸多困难[1]。数字岩石物理的出现很好地解决了这一难题。数字岩石物理通过建立三维数字岩心并借助数值算法对岩石的声学特性、电性、核磁共振特性及渗流特性等进行数值模拟实验。数字岩石物理实验与传统的岩石物理实验相比有很多优点[1]。三维数字岩心重建方法包括物理方法和数值重建方法两大类。物理方法借助CT、SEM、FIB、EDS等仪器获取岩心的多幅二维图像直接重建三维数字岩心。数值重建方法则借助少量的岩心二维图像, 通过图像分析提取建模信息, 采用各种重建算法[2]建立三维数字岩心。页岩的矿物成分及孔隙分布相当复杂, 通过EDS图像可以有效地分析页岩的各种矿物及孔隙分布。本文通过对Eagle Ford页岩EDS彩色图像进行分割, 得到了各种矿物及孔隙的二值图像, 为后期的三维数字岩心重建及岩石物理数值模拟奠定了数据基础。
1 X 射线能谱仪 (EDS)
1.1 基本原理[3]
X射线能谱仪 (EDS) 是依据电子与物质的相互作用。当一束高能的入射电子轰击物质表面时, 被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子, 以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。原则上讲, 利用电子和物质的相互作用, 可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息, 如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。EDS根据上述不同信息产生的机理, 对二次电子、背散射电子的采集, 可得到有关物质微观形貌的信息, 对x射线的采集, 可得到物质化学成分的信息。
1.2 分析技术
EDS分析包括X射线的测 量、空间分 辨率、峰/背比 (P/B) 、定性分析、定量分析、元素的面分布分析方法。 电子束只打到试样上一点, 得到这一点的X射线谱的分析方法是点分析方法。与此不同的是, 用扫描像观察装置, 使电子束在试样上做二维扫描, 测量特征X射线的强度, 使与这个强度对应的亮度变化与扫描信号同步在阴极射线管CRT上显示出来, 就得到特征X射线强度的二维分布的像。这种观察方法称为元素的面分布分析方法, 它是一种测量元素二维分布的非常方便的方法。利用特定的方法可以将元素二维分布图像转化为矿物及孔隙分布图像。
2 EDS 图像分割
2.1 分割方法
图1是Eagle Ford页岩气储层某块页岩岩心的EDS彩色图像[4], 图中各种颜色对应的矿物名称以及相应的RGB值如表1所示。本文是基于RGB色彩空间对EDS图像进行分割。EDS彩色图像中每个像素对应一个RGB值。首先利用Matlab中的imtool函数得到每种矿物对应颜色的RGB值;然后利用三维欧式距离空间对每个像素的RGB值进行聚类, 得到聚类后的EDS彩色图像 (图2) ;最后根据聚类后的EDS彩色图像进行二值分割。
2.2 分割结果
图3 (a) - (g) 分别是对不同矿物以及孔隙进行二值分割后得到的二值图像。由图可知, 基于RGB色彩空间的欧式距离空间聚类并进行二值分割的方法, 除了有机质, 其它矿物及孔隙的二值分割效果很好。有机质的二值分割主要是由于不同颜色矿物接触边界的影响。
2.3 源程序
参考http://user.qzone.qq.com/1057206671/2。
3 结论
本文提出的基于RGB色彩空间的欧式距离空间聚类并进行二值分割的方法能够有效地对数字岩心EDS彩色图像进行分割, 从而得到各种矿物及孔隙的二值分割图像, 为三维数字岩心重建提供数据基础。但是该方法存在的缺陷在于不能对不同颜色矿物接触边界处存在的过渡色进行准确的聚类, 从而会影响最终的图像分割结果。建议可以从HSV、L*a*b* 等其它色彩空间对数字岩心EDS彩色图像进行二值分割。
摘要：在非常规油气的勘探与开发中, 很难通过岩石物理实验对页岩、致密砂岩、碳酸盐岩等复杂储层进行属性研究。数字岩石物理, 一种基于数字岩心的岩石物理数值模拟, 能够从微观、多尺度层面上对这些复杂储层进行无损岩心测试。数字岩心建模方法包括物理实验方法和数值重建方法两大类。数值重建方法的一项重要步骤就是对岩心二维图像进行图像分割, 从而提取建模信息进行三维重建。X射线能谱仪 (EDS) , 作为微区成分分析的重要手段之一, 能够得到岩石各种矿物和孔隙分布的彩色图像。本文通过对Eagle Ford页岩EDS彩色图像进行分割, 得到各种矿物及孔隙的二值图像。
关键词：数字岩石物理,数字岩心,X射线能谱仪,彩色图像分割
参考文献
[1]孙建孟, 姜黎明, 等.数字岩心技术测井应用与展望[J].测井技术, 2012, 36 (1) :1-7.
[2]刘学锋, 张伟伟, 等.三维数字岩心建模方法综述[J].地球物理学进展, 2013, 28 (6) :3066-3067.
[3]http://www.mttlab.com/g/testing/morphology/sem_eds/index.html[OL].
数字岩心 篇5
1 岩心库数据系统的作用
岩心库实现网络数字化之后, 比传统的数据库内容更丰富, 智能化效果大大增加, 共享后的岩心库具有完善地在线服务功能, 可以为用户提供基本的岩心资料, 而且有助于对不同岩心进行综合性的分析和对比, 为研究工作的开展提供高效的信息工具。
岩心的网络数字化系统, 并非是将与岩心有关的资料进行简单的数字化存储, 而且在岩心资料进行科学化、高效化的管理, 这一系统的主要作用表现在:
1.1 提供岩心的网络资料
通过对网络资料的数据共享, 用户可以在任何一个授权的开放网络上方便地观测岩心资料。岩心图像的分辨率基本满足了科研人员对图像的要求, 计算机图像处理技术可以把岩心的外展开面进行三维立体化处理, 形成逼真的立体柱状图后展示给用户, 用户可以自行根据需要来旋转、移动和调整角度来进行观察。在处理图像时还需要进行纵向的剖切, 去除掉因泥浆浸染而造成的图像失真, 这样科研人员可以清晰地观察到岩心的真实外形, 从而准确地把握岩层的地质特征。注册用户只要登陆系统网页, 就可以进入到网络数字化岩心库系统, 从数据库中查询里面存储的任何一口井的岩心图样及相关的文字、数据信息, 可以得到每块岩心的原始图像, 而且可以展开查看三维图像。网络数字化岩心库系统可以提高给用户多方面的信息如岩心所在钻井的基本数据、地质录井数据、岩心取样数据、检测数据等等。所有这些都为开展更全面、更复杂的地质研究提供了条件。
1.2 提供高效的图像绘制工具
面对共享后的岩心图像, 用户可以做的不仅仅是观察, 还可以对图像进行任意选择和组合, 尝试绘制自己所需要的个性化的岩心数据图像和地质资料图像, 网络数字化岩心资料库的最大优点是它能够把它强大的数据功能和油田勘探开发所需要的所有数据库进行无缝对接, 省掉了用户手工录入庞杂数据的麻烦, 之间调取数据库里面的参数就可以快速成图, 是一种高效的综合数据处理系统和画图工具。
1.3 为多井对比研究提供支持
岩心数据库系统中存有庞大的油井综合信息, 为相邻油井和相同地质条件的油井进行对比分析提供了数字支持, 而对比分析和研究是对油田地质进行研究的一种最高效的方法, 在网络数字化平台上, 用户可以同时查阅两口或多口油井的图像信息, 在同一个界面中进行比对, 同时可以控制参数的变化, 从对比中找出不同, 从参数变化中找到不同地质条件下岩心的特征。这要比实地考查不同地质条件中的油井节省大量的时间和经历, 大大提高了科研的效率。
2 建立网络数字化岩心库的方法
2.1 发达的网络技术系统
网络数字化岩心系统是一个网络综合体系, 它的建立需要有计算机技术、数据库软件技术、互联网技术等多项数字核心技术的支持, 而系统的不断完善和维护需要进行大量的设计、编程、网络调试、数据图像的采集录入等基础工作。
首先, 要根据油田情况的需要, 来研发网络数字化岩心系统。系统的完整性是系统功能最大化发挥的关键, 这需要有广泛地数据源做支持, 内容主要包括扫描岩心图像、岩心地质数据资料的搜集整理。系统的设计要遵循准确化、快捷化、安全化和低成本的原则, 面对用户要真正做到信息共享。
2.2 编程和网络维护
在设计工作和数据采集工作完成后, 要根据设计需要来编制程序, 这个工作需要有编程人员、油田科研人员即相关工作人员的协作来共同完成。数字化岩心库的相关程序编制完成后, 需要进行网上试运行, 在网络共享的环境中实现基础资料的数字化、自动化和网络化。油田局域网是岩心库系统生存的网络环境, 网内的注册用户在授权的任何一台电脑上都可以进行该系统。网页的设计要符合科研人员的需要, 库内的岩心图像经过了拼接处理组成了主界面。各项数据资料要包括岩心的图像、岩心的特征描述, 在顶端的菜单中可以方便地找到油井的各项数据。图像要和化验资料相链接, 保证用户点击任意深度的岩心图像, 都能找到该深度的岩心基本情况, 如粒度、物理特性、油水的特点、地层的特点等, 这些基本情况要数字化为图表的形式, 让用户能够直观、快速地得到数据资料。
网络数字化岩心系统的维护和完善是一个长期的工程, 需要不断更新岩心的图像、数据等各项资料, 所以图像扫描和数据录入是一个时刻不会终断的任务, 它为这个系统不断注入着新鲜地血液。
2.3 岩心图像的录入和处理
岩心图像进入数据库的第一关是扫描, 整理归位、校对大小、清洗处理等基础工作要做得仔细认真, 确保图像的质量。单次最长完成1米的图像扫描。扫描完成后, 需要对图像进行拼接。因为不经过拼接, 对于浏览图像来说, 和观察单幅照片区别不大, 难以保证科研工作的完成。拼接后的图像能够让用户看到岩心的宏观整体图像, 从而能够从整体上把握岩心的特征, 能够对岩心特点进行精确地描述。拼接最大可以完成20米长的图像连接, 可以对不同深度岩心的沉积构造、孔缝发育进行有效的对比。扫描完成后, 要依据图像对岩心进行准确描述, 把不同深度、不同岩心特点的文字资料粘贴到拼接图像的相应位置, 使图像和数据有效结合, 方便用户查阅。
3 结论
数字岩心库的建立实现了对岩心研究的系统化和数字化, 将极大提高油田的科研水平, 对于岩心原始图像的永久保存避免了人为因素对岩心图像的影响, 保证了图像的真实有效性。油田的生产活动表明, 依靠网络技术建立的数字岩心库极大地方便了工作人员, 确保了他们能得到详实的岩心数据资料, 提高了工作效率。
参考文献
[1]凤成, 路洁, 于淑杰.技术经济分析法在大庆油田岩心管理工作中的应用[J].国土资源科技管理.1998年06期[1]凤成, 路洁, 于淑杰.技术经济分析法在大庆油田岩心管理工作中的应用[J].国土资源科技管理.1998年06期
[2]刘锋, 张红梅, 秦恩鹏.吐哈油田网络数字化岩心库建设[J].新疆石油地质.2005年02期[2]刘锋, 张红梅, 秦恩鹏.吐哈油田网络数字化岩心库建设[J].新疆石油地质.2005年02期
岩心分析技术研究综述 篇6
1 岩心分析的目的
岩心分析的目的总的来说包括认识储层、保护储层和开发储层三个方面。首先通过岩心分析能够使我们更好的认识储层, 包括储层岩石各种物理性质。其次通过岩心分析能够使我们观察和分析岩石中的粘土矿物的类型和含量, 使我们更好的确定可能导致油气层受到伤害的潜在因素, 最后通过岩心分析可以使我们有针对性的制定目标研究层位的开发方案从而有效地避免错误的开发方式对储层造成的伤害。
2 岩心分析的主要内容
2.1 孔渗特性
岩心分析其中的一项主要内容是对其孔渗特性进行研究, 研究孔渗特性主要包括孔隙性和渗透性的研究。孔隙度是衡量岩石孔隙性的参数, 储层岩石是一种多孔物质, 其中有一部分体积为孔隙体积, 孔隙度是储层岩石的孔隙体积与总体积的比值。影响岩石孔隙度的因素包括岩石的矿物成分、埋藏深度、成岩后生作用等。渗透率是衡量岩石渗透性的参数, 代表了岩石允许流体通过的性能。影响岩石渗透率的因素主要包括沉积作用、成岩作用、构造作用等。
2.2 矿物组成
岩石中起胶结作用的部分被称为胶结物, 胶结物中有可能包含多种类型的敏感矿物, 所以储层的敏感性主要受胶结物中敏感性矿物的影响, 研究储层岩心的矿物组成其中一项重要的内容是是分析其中的敏感性矿物的类型。敏感性矿物包括粘土矿物、硫酸盐胶结物、灰质胶结物等。常见的粘土矿物矿物有高岭石、蒙皂石、伊利石、绿泥石等。粘土矿物不稳定性的机制主要表现在两个方面, 首先粘土矿物遇水易膨胀, 其次粘土矿物容易发生絮凝和分散。硫酸盐矿物主要包括石膏和硬石膏, 其具有高温脱水的特征。灰质胶结物主要包括石灰石、白云石、钠盐、钾盐和菱铁矿等碳酸盐类矿物, 其中最为常见的有方解石和白云石。
2.3 结构特征
结构特征包括孔隙类型和孔隙结构。岩石的孔隙类型按成因分类包括粒间孔隙、杂基内微孔隙、晶间微孔、裂缝孔隙、纹理及层理缝、溶蚀孔隙。孔隙结构是全部孔隙特征的总称, 孔隙结构参数主要包括孔隙大小及其分选性, 孔喉比, 孔隙配位数、孔隙迂曲度等。孔隙结构类型包括单重孔隙结构、双重孔隙结构和三重孔隙结构等。单重孔隙结构包括粒间孔隙结构和纯裂缝结构。双重孔隙结构包括裂缝-粒间孔结构、孔洞-粒间孔结构。三重孔隙结构包括粒间孔隙-微裂缝-大洞穴结构、粒间孔隙-微裂缝-大裂缝结构。
3 岩心分析的方法
3.1 X射线衍射分析技术 (XDR)
由于X射线衍射能够对晶体结构进行分析, 因此X射线衍射技术在岩石矿物学中具有非常广泛的应用。X射线衍射分析技术在岩心分析中的应用主要包括全岩衍射分析、粘土矿物衍射分析和层间比及层间类型的分析等。X射线衍射仪由X光管、样品台、测角仪、检测器等构成, 通过X射线衍射仪能够对岩心样品中的晶体矿物的含量和组成进行分析和评估。通过X射线衍射特征峰值能够对岩心样品中的敏感性矿物的种类进行鉴别, 通过X射线衍射特征峰值的强度可以确定指定敏感性矿物的相对含量。X射线衍射分析技术不能对岩心样品中的敏感性矿物的产状进行分析。
3.2 扫描电镜分析技术 (SEM)
通过扫描电镜分析技术可以对粘土矿物的产状进行直观的分析, 因此是岩心分析的重要研究手段。其原理是通过发射极狭窄的电子束对所研究样品的表面进行扫射, 通过对产生的二次电子信息进行处理最终获得样品表面的放大成像。扫描电子显微镜设备的从结构上包括真空系统和电源系统、电子光学系统、信号检测放大系统等。基于扫描电镜技术的岩心分析在内容上主要包括孔隙结构的分析和粘土矿物的分析。通过扫描电镜不仅能够观察孔喉的形态、直径以及与孔隙的联通关系, 还能分析粘土矿物的产状和类型。扫描电镜分析具有制样方便、分析快速的优点。
3.3 薄片分析技术
薄片分析技术是岩心分析最基础的分析技术, 需要使用光学显微镜对薄片进行观察。薄片分析对制片技术有一定要求, 首先应使用铸体薄片, 其次制片厚度为0.03mm, 最后制片面积应大于15mm×15mm。分析内容主要包括制片分析、成岩变化分析、自生矿物分析、孔隙特征分析等。薄片分析技术具有常规性、基础性和不可替代性等特点。
4 结语
我国大多数油藏有很强的非均质性, 地质条件比较复杂。岩心分析作为认识油藏的一种手段仍有非常广阔的发展空间, 通过岩心分析技术的不断发展, 岩心分析所能挖掘到的信息将更加深入而全面, 有利于油田的开发和生产。我们应该通过不断的探索和努力, 融合新技术和新方法, 更好的发展岩心分析技术, 为我国的石油工业做出贡献。
参考文献
[1]李建.浅谈岩心分析技术及应用前景展望[J].科技与企业, 2012.1 (2) :186.
[2]王贵, 陈以周, 艾俊哲.低渗油田碳酸盐岩储层岩心分析[J].长江大学学报, 2015, 12 (4) :25-28.
[3]杨胜来, 魏俊之.油层物理学[M].石油工业出版社, 2004:107-159.