矿业动态

<正>全国重要岩芯图像服务系统开通中国地调局实物中心研发的全国重要岩芯图像服务系统正式上线运行,发布了多项国家级实物地质资料馆藏数字化资源,包括234个重要岩芯资料、10万多米图像信息及部分岩芯化学分析等数据信息。该系统具有岩芯目录浏览、查询、空间检索和高级检索功能,网络服务用户可通过关键字检索或基于天地图空间检索重要钻孔岩芯详细信息,关联显示岩芯所属项目著录信息和岩芯化学分析数据,下载岩芯扫描高     

基于Web Service技术的岩芯图像显示研究

目前,随着实物地质资料管理工作的持续推进,越来越多的钻孔岩芯被采集并扫描数字化,如何利用现代互联网技术,将扫描的岩芯图像信息向社会公众提供服务是急需解决的问题。本文主要阐述在开发重要岩芯图像服务系统过程中,解决岩芯图像信息在客户端显示的三方面问题:一是单张岩芯图像太大;二是全孔岩芯图像连接起来显示太长;三是岩芯图像和描述信息深度计算标准不统一。通过充分利用Web Service技术,首先利用缩略图技术将岩芯图像统一压缩,然后利用图像延时加载技术即lazyload加载岩芯图像信息,最后利用Ruler控件设置岩芯深度标尺,作为岩芯图像和岩性描述信息深度对比的中间组件,最终完成全孔岩芯信息的整体显示。     

加强精细管理是提高岩芯管理水平的前提基础

深入剖析了岩芯实物地质资料的重要价值和国内外岩芯管理现状,论述了我国岩芯管理中存在的主要问题,从如何提高岩芯实物地质资料准确性的新视角,提出了要加强岩芯库管理体系建设、加强岩芯管理标准推进、加强岩芯盒的规范统一几项措施。     

基于改进后HyLogger岩心测量系统的一种低反射率页岩气岩心高光谱数据获取方法

HyLogger岩芯测量系统是近年来最高效的获取钻孔岩芯高光谱数据的测量系统之一,其在金属矿产中已获得到了大量成功的应用。对于灰黑色页岩气岩芯而言,其光谱反射率低、光谱特征不明显,本文通过对HyLogger岩心扫描测量系统和岩芯数据两个方面进行分析页岩气光谱数据,并在此基础上提出改进措施,有效的提高了获取的灰黑色页岩气岩芯光谱反射率,获得到了较高质量的岩芯高光谱数据。未来使用HyLogger岩芯测量系统可以在我国页岩气岩芯测量工作中发挥重要作用。     

注水开发后期提高常规取芯收获率的方法

常规取芯一般采用自锁式岩芯爪,岩芯成柱性好,岩芯易被割取,收获率能有保证,但是对于破碎地层及水敏性高的泥页岩地层,自锁式岩芯爪不能有效工作,导致取芯质量不合格,严重影响现场取芯施工。在水基钻井液常规取芯井中,加入无烃油基保护液,能有效隔绝泥浆侵蚀岩芯,阻止岩芯表皮水化,使岩芯表皮不变软,对岩芯爪能提供有效摩擦力,达到获取完整岩芯的目的。     

基于改进后HyLogger岩芯测量系统的一种低反射率页岩气岩芯高光谱数据获取方法

HyLogger岩芯测量系统是近年来最高效的获取钻孔岩芯高光谱数据的测量系统之一,其在金属矿产岩芯测量中已获得到了大量成功的应用。对于灰黑色页岩气岩芯而言,其光谱反射率低、光谱特征不明显,本文通过对HyLogger岩心扫描测量系统和岩芯数据两个方面进行分析页岩气光谱数据,并在此基础上提出改进措施,有效的提高了获取的灰黑色页岩气岩芯光谱反射率,获得到了较高质量的岩芯高光谱数据。未来使用HyLogger岩芯测量系统可以在我国页岩气岩芯测量工作中发挥重要作用。     

钻探岩芯破坏规律探究

以三山岛金矿地质勘探钻孔取芯为研究背景,通过统 计调查,将岩芯破坏形态分为３种:岩芯断裂成凹凸饼状、岩 芯沿纵向破碎以及岩芯裂而未断.基于该矿区岩性以及地 应力环境,应用３DEC数值模拟技术对钻孔取芯进行试验分 析.通过监测双向等围压条件下岩芯径向应力分布情况,发 现在弹性阶段应力主要集中在岩芯底部下方;通过分析最大 主应力、最大剪应力、应变能密度云图,得出岩芯最易破坏的 位置位于岩芯底部最外缘附近.分别以加载双向等围压、双 向不等围压与三向围压为应力条件,根据破坏单元动态分布 与应变能密度动态云图分析各种应力条件下岩芯破坏形式. 分析结果表明:①双向不等围压与双向等围加载条件下,岩 芯破坏几何形式不同;②双向围压条件下,岩芯断裂形式为 岩芯外缘张拉破坏、岩芯轴心部分拉剪破坏;③双向等围压 条件下,钻进速度影响岩芯是否发生断裂;④在三向围压条 件下,当钻进方向与最小水平主应力夹角小于３０°时,岩芯破 坏位置为岩芯底部,当这一夹角大于３０°时,岩芯不仅底部发 生破坏,沿轴线方向也发生劈裂破坏.通过试验,揭示了岩 芯破坏规律,为研究岩芯破坏反演地应力以及钻探方位选取 提供了参考.     

浅层稠油油藏岩芯分析饱和度的校正方法

众所周知,浅层稠油油藏岩芯胶结疏松,在早期的常规处理作业中,难以得到成型的岩芯样品,虽然后期对处理工艺作了改进,在取芯现场、室内加工等处理过程中采用冷冻、包封处理工艺,但在岩芯上抽过程中,依然易使岩芯破碎,由此造成浅层稠油油藏岩芯分析孔隙度多为总孔隙度值,而在岩芯油、水饱和度的计算方程中,孔隙度的定义为岩芯的有效孔隙度,用总孔隙度替代有效孔隙度,会使岩芯油、水饱和度的计算结果严重低于100。岩芯的油、水饱和度资料是油田开发的重要资料之一,对于油田的开发效果分析、潜力评价、水淹层测井解释方法的验证等诸多方面均起着重要的作用,因此,给出一套符合油田实际的岩芯分析饱和度的校正方法就显得尤为重要。     

岩芯扫描信息采集技术方法与应用分析

本文主要目的是研究岩芯扫描信息采集技术的特点、发展现状和适用情况,为实物地质资料保管单位购置岩芯扫描设备,开展批量化岩芯扫描,采集岩芯信息,建设数字实物地质资料馆提供参考。通过汇总目前已经应用成熟的岩芯扫描信息采集技术方法,根据每一种技术方法的工作原理、适用范围、对岩芯的要求、扫描速度及扫描精度等,结合应用实例和解决的地质问题,对固体矿产勘查、科学钻探、环境调查与评价、油气资源调查等不同种类岩芯适用的扫描方法提出合理建议。     

BS22号科钻井提高岩芯基线长度技术

算井子地段花岗岩深部环境钻探工程属于国家科研项目,项目要求钻孔所取岩芯必须严丝合缝可拼合,并在岩芯上画基线,目的层孔段单条岩芯基线长度不能低于50m,岩芯在任何位置有磨损导致岩芯无法拼合则基线断。传统地质岩芯钻探对岩芯采取率有相应要求,对岩芯有几处磨损并无严格要求,因此传统钻探施工技术不适用于该项目。必须在传统地质岩芯钻探施工技术的基础上,对钻探施工工艺进行改进,以满足该科研项目对岩芯基线长度的要求。通过对近年来施工该项目的经验总结,从设备、操作技术等方面着手进行了技术改进,现场总结出了一套适用的技术方案。BS22号井目的层404.340～606.755m孔段岩芯的平均基线长度为67.472m,最长基线长度达到了111.505m,解决了施工该项目的钻探技术难题。     

气驱溶剂抽提法含油致密岩芯清洗技术研究

针对致密储层含油岩芯具有微小孔隙、超低渗透的特征,及岩芯中的有机质难以清洗的问题,建立了致密含油岩芯清洗方法。采用溶于二氧化碳的甲苯试剂进入岩芯孔隙和喉道,通过加压150psi和加温100℃,与岩芯中的有机质充分混合,再通过泄压使二氧化碳气体膨胀携带出岩芯中的原油。小柱塞含油致密岩芯样品在10个循环后(约14h)即可清洗干净,全直径含油致密岩芯样品则需20个循环(约28h)。实验结果显示,使用本方法进行岩芯清洗,不仅提高了致密油储层物性及其它实验样品制备和分析的质量和效率,孔隙度重复测量均小于±0.5%,其清洗效果达到物性实验分析要求,而且对致密岩芯破坏较小或可忽略不计。     

利用岩芯变形测定原始地应力

探讨了利用测量岩芯的直径变形来测定地应力的一种新方法--岩芯变形法，通过预备实验和实际测定确认了岩芯变形法的适用性.预备实验的测定结果表明，平面内的主应力方向和主应力差之值均与所施加的载荷相一致，水压致裂采取到的岩芯的测定结果也表明两种方法的结果相吻合.探讨了岩石的微观裂隙、超声波速度与岩芯变形之间的关系.岩芯变形法不需要对岩芯进行整形，并且在非破坏状态下测定，对各种岩石均适用，为原始地应力测定提供了一种新的方法和途径.     

基于智能手机APP的岩芯图像采集研究

文章分析了我国岩芯图像服务利用受资金、物理条件、人员和技术水平等限制,导致的我国岩芯图像采集率低和服务水平不高。基于这一现状,借鉴发达国家岩芯图像服务利用方式,将整盒岩芯图像代替单个岩芯服务的思路,结合智能手机发展情况,笔者提出了开发智能手机APP对岩芯图像进行采集管理的总体思路和设计方法,并重点描述了APP主要功能模块及关键技术问题。利用APP对山东省莱州市三山岛金矿ZK48-3和ZK56-4两个钻孔2 500m岩芯进行了实验采集。通过实验证明了利用APP进行岩芯图像采集的可行性,在保证岩芯图像质量的同时,可简化操作流程,降低物理成本,提高采集效率,具备全面推广的应用前景。     

应用CT成像进行碳酸盐岩储层孔隙表征

通过CT扫描成像技术,研究了碳酸盐岩芯的孔隙度分布,采用孔隙度分布参数和孔隙度分布统计曲线定量表征孔隙度的分布特征。应用CT扫描成像技术,进行干岩芯和饱和地层水岩芯扫描,研究了岩芯不同扫描层面和岩芯整体孔隙度分布特征。利用孔隙度数字矩阵,重建了岩芯不同扫描层面、沿某正交切面、三维孔隙度分布图。选用7种参数对岩芯孔隙度分布集中趋势、离散程度和分布形态进行表征,应用孔隙度频率分布曲线得到了岩芯孔隙度分布的统计特征。研究实例表明,该碳酸盐岩芯为孔隙-溶洞型,应用上述评价方法可以实现对岩芯孔隙度分布特征的定量表征。     

岩芯饼化影响因素分析

以三山岛金矿地质勘探钻孔取芯为研究背景,通过统计调查,岩芯饼裂形态分为三种:饼面相对平整、饼面呈凹凸状以及岩芯裂而未断。基于该矿区岩性以及地应力环境,通过FLAC~(3D)数值模拟进行分析。以加载围压大小、岩芯直径为自变量,分析围压以及岩芯直径对岩芯饼裂的影响。以岩石弹性模量、内聚力以及内摩擦角为自变量,分析各种岩石力学参数对岩芯饼裂的影响,通过分析,发现不同岩石力学参数条件下的岩芯饼裂破坏形式分别为张拉破坏、剪切破坏以及拉剪复合破坏。不同破坏形式所形成的岩饼形态也不同:张拉破坏导致饼面相对平整,剪切破坏导致饼面呈凹凸状。通过数值模拟分析,揭示了岩芯饼裂条件以及岩饼三种形态形成机制,为研究岩芯饼裂以及根据岩芯饼裂反演地应力提供有益思路。     

关于碳酸盐岩基质酸化最优注酸速度的认识与思考

最优注酸速度的研究是研究碳酸盐岩基质酸化的一个重要方向,以实验和无因次模型为出发点调研了预测最优注酸速度的方法;预测最优注酸速度的常用实验方法是线性岩芯流动实验,由于岩芯尺寸和流态的影响,大尺度岩芯流动实验和径向岩芯流动实验得到的最优注酸速度更为合理;岩芯流动实验的不足使得使用通过岩芯流动实验得到的最优注酸速度时需十分谨慎;调研了三个最优注酸速度的判别准则,并分析了它们的优缺点。     

深孔岩芯钻探经济技术分析

详细分析了深孔岩芯钻探经济技术指标,并介绍了深孔岩芯钻探质量安全控制措施。     

基于智能自学习模型识别岩芯的RQD标定方法

RQD分级是分析岩体工程地质条件和评价岩体完整性的重要手段。针对传统人工测量并编录RQD工作量较大且效率低下的问题，基于智能自学习(Inception-v3卷积神经网络迁移学习)模型，通过对地质钻探中拍摄的大量岩芯图片进行特征提取和迁移学习，建立岩芯-岩芯盒识别模型，实现对长度大于10 cm岩芯的自动识别和RQD获取，进而帮助钻孔岩芯编录和岩体质量评价。三山岛西岭矿区的应用结果表明，智能自学习模型识别岩芯的RQD标定结果与传统人工方法所得结果差距仅为1.78%,方便快捷的同时准确性较高，适合应用于实际矿山工程中。     

深部岩体岩芯饼化特征分析与原岩应力计算研究

以三山岛金矿地质勘探钻孔岩芯饼化现象为背景,详述饼化破坏特征,结合国内外多种推算地应力的理论计算公式,与现场岩芯饼化厚度进行大量对比计算,并基于矿区多个水平的地应力测量和岩石试验结果,得出了岩芯饼化薄饼与厚饼推算地应力的优势公式。通过3DEC数值模拟软件结合前期地应力测量成果模拟了钻孔过程以及岩芯根桩的应力分布,依据应力分区和优势公式推算了岩芯根桩不同应力分区的岩芯饼化厚度。区域Ⅰ,最大主应力为82～83.6 MPa,饼化厚度为7.7～7.9 mm;区域Ⅱ,最大主应力为80～82 MPa,饼化厚度为7.9～8.36 mm;区域Ⅲ,最大主应力为76～78 MPa,饼化厚度为8.79～931 mm。通过数值模拟兼理论计算获得的岩芯饼化厚度与现场实测误差在2 mm以内,为岩芯饼化现象研究提供了有益思路。     

岩芯多参数信息提取与应用研究:以西藏甲玛铜多金属矿为例

随着科技的发展,在不破坏岩芯的前提下,采用无损扫描分析等手段,也能获取岩芯内部蕴含的定性、半定量甚至定量数据,为解决成因矿物学、矿物蚀变填图、热液成矿体系环境判定、矿床成矿模式建立等问题提供证据支持。本文以西藏甲玛铜多金属矿岩芯为例,采用白光扫描、高光谱扫描、XRF扫描和CT扫描等技术手段提取岩芯的图像、矿物组成、元素浓度和内部结构构造等多参数信息,研究岩芯多参数信息提取在找矿勘查过程中的应用价值,为珍贵岩芯的保管与利用提供范例,为今后提高岩芯在地质找矿、科研等工作中的利用价值提供参考和建议。