实体岩心的有效保存技术——数字化

2022.09.13 中国矿业报   

　　◎  张  聪

　　科学技术日新月异的发展，促使数字化时代悄然而至，从自动化到信息化，从互联网到人工智能，数字化方式不断演进，并以润物细无声的方式重塑各行业的发展；时代的变迁不断证实数据将是未来提升竞争力的核心。对于页岩气钻井岩心而言，实体岩心有效保存难度较大，加之取样等原因造成岩心减少或破损，极大降低了高成本获取的岩心的科研和生产价值。在信息时代下，页岩气钻井岩心的数字化转型值得深思。

　　国内外众多研究机构开展了不同程度的岩心数字化工作，但由于缺少行业标准，造成岩心数字化工作参差不齐。美国、澳大利亚、英国等开展以岩心CT扫描或高光谱岩心扫描为主体的数字化工作；中国多家油田的岩心数字化工作集中在实物岩心存储自动化和岩心表面图像采集阶段，对于能够反应岩石内部的结构和成分信息数字化保存工作开展的较少，随着岩心的损耗或氧化，内部结构信息的无法再获取，很容易造成岩心废弃，进而造成资源严重浪费。因此，对于页岩这种极易风化的岩心而言，在岩心出筒后，应该尽快开展数字化保存工作，不仅包括表面图像的信息，更应该关注岩石内部结构信息的获取和保存。

　　页岩气钻井岩心数字化保存包括，表面图像和内部结构成分。对于表面结构和成分信息的获取，除了行业中普遍采用的是分辨率较高的白光扫描照相或荧光扫描照相外，可增加岩心高光谱、手持式XRF、手持式GR等手段以获取矿物或元素信息；对于内部结构和成分的获取，目前主流的测试手段包括全直径微米CT扫描、微米CT扫描和纳米CT扫描，场发射扫描电镜、聚焦离子束双束扫描电镜、矿物定量分析电镜等，考虑到页岩的非均质性和经济成本，建议根据岩心特征选择不同分辨率的CT扫描和扫描电镜分析组合方式，最终实现在经济最优的情况下完成页岩内部结构和成分信息的数字化保存。

　　岩心数字化保存终将成为传统油气工作的重要补充，数字化保存形成的数据尤其是引入云计算、人工智能等手段深挖出的数据潜能，将在油气勘查开发过程中发挥重要作用。随着科技的发展，对于易风化的页岩岩心的数字化保存技术也会不断更迭。

　　（作者单位：中国地质调查局油气资源调查中心）

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