岩心数字化技术与装备

2021.11.30 中国矿业报

　　——HyLogger高光谱岩心扫描测试系统在页岩气地质调查中的应用

　　◎ 郭天旭

　　钻井岩心是进行地下油气资源研究的最珍贵资料之一，是科研人员了解地下地质信息最直接最重要的依据。岩心信息的获取、分析和管理是油气资源勘探开发的基础性工作。

　　目前，岩心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，一方面人的主观因素差异会影响对岩心地质结构和构造特征的客观评价，降低了岩心资料的准确性；另一方面由于很多岩心测试实验都是破坏性的，对岩心多次采样的过程会逐渐造成岩心的缺失。如何更好地保存、管理和利用岩心信息，实现岩心信息共享一直是科技工作者所追求的目标。

　　近年来，新技术新方法的应用，促进了岩心资料的采集和存储，推动了地质科研和地质找矿、油气勘探的进步，解决了实体岩心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”，可实现岩心图像的快速扫描、矿物信息识别，并能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“高光谱岩心扫描测试系统”是由澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）研发和设计，由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，实现了钻井岩心矿物成分的现场快速扫描分析。HyLogger仪器基于反射光谱分析技术，利用光谱仪测量钻井岩心在一定的波长范围的反射波谱特征，采集和分析岩心、切片和粉末样品的矿物学信息，通过岩心光谱扫描仪对岩心矿物结构进行快速自动扫描和分析，定量识别岩心的不同矿物成分，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心等地质样品的光谱数据和矿物自动识别结果。同时，通过数字化存储，可供科研工作者对岩心资料随时进行分析、整理和判断，解决大量岩心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于固定的专用实验室内使用，中国地质调查局油气资源调查中心引进后，为了最大化地发挥其在钻井现场岩心快速扫描分析的功能，为其量身定制了可移动舱体，建成移动实验室，使其可随钻井施工而移动，在钻井现场真正实现岩心的快速扫描，第一时间获取数据。

　　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多口钻井的页岩岩心的扫描工作。获取了丰富的高清岩心图像、识别了包括碳酸盐、黏土矿物等数十种矿物相对含量，通过分析完成了岩心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，编制了岩心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心数据库，研究人员可通过网络浏览、下载和分析这些数据，另一方面也为构建我国页岩岩心高光谱数据库，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）