纳秒激光诱导击穿光谱技术在岩屑样品元素分析中的应用

纳秒激光诱导击穿光谱(ns-LIBS)技术是一种元素分析新技术,已逐步在各行业投入应用,与传统元素分析技术相比,具有分析速度快、可分析元素全、样品预处理简单等优势。利用自主搭建的ns-LIBS系统,对石油钻井中岩屑样品的元素组成和含量进行了定性与定量分析:确定了实验参数,特别是会聚透镜焦点与样品表面的相对距离;对不同岩性岩屑样品的激光诱导击穿光谱进行了比较,验证了标志性元素在含量上的区别;确定了镁、钠、硅等元素的外标法最佳分析线;采用层次分析法与图版分析法相结合以实现岩性的识别。研究表明,ns-LIBS技术可应用于对岩屑样品元素组成和含量的分析。     

相关矩阵和熵值算法在松辽盆地元素录井岩性识别中的应用

针对解决元素识别火山岩岩性主要依据人工经验进行元素选择,无法实现岩性自动识别的问题,提出一种准确率和智能化程度较高的方法,即根据元素相关矩阵及熵值计算结果来进行元素组合及选择的方法。通过大庆松辽盆地火山岩样品的图板分析实验而提出的组合和选择元素的方法,可确定各元素在岩性分析中的相互关系及重要程度,并在油田勘探录井现场应用中取得了较好的效果。     

岩屑数字图像采集分析技术应用研究

为了拓展岩屑录井资料的信息量,近年国内开发了岩屑数字图像采集分析技术,使岩屑录井从常规的实物保存、肉眼观察识别地层信息方法向数字化识别方法转化,这无疑是岩屑录井技术的一大进步,也是录井发展的必然趋势,对石油地质勘探具有一定的现实意义。采用CCD成像方式,运用自动调焦技术对岩屑的荧光和白光图像进行采集,图像采集清晰、方便;使用形态学滤波,分水岭分割和特征空间分类的方法对图像进行自动分析,图像分析准确、速度快。     

基于激光诱导击穿光谱的元素分析技术

钻井工艺技术的发展使岩屑样品变得细碎,传统的岩屑描述与分析越来越困难,因而探索元素分析技术并应用于钻井过程中岩屑或其他样品的检测分析,在石油勘探领域具有非常重要的现实意义。利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术分析元素,具有检测元素全、可分析各种形态样品、能实时在线检测等优点,其应用正逐渐在各行业展开。在分析LIBS技术工作原理和优势的基础上,介绍采用LIBS技术的元素分析仪的优化工作参数和元素含量标定方法。利用该技术针对固体样品进行分析,可通过定量检测岩石矿物样品的元素组成和含量实现岩性的精确辨别,而针对液体样品进行相应分析,可实现以液体为分析对象的相关性分析,分析结果表明LIBS技术可以在石油勘探领域推广应用。     

基于定量荧光谱图形态相似度的油层识别方法

定量荧光样品分析时,需要确定油层及刻度曲线,这需要分析人员具备地层识别能力,而且对于区域地层构造了解不清晰或地层复杂时,其确定难度较大。通过分析待测样品与原油谱图形态相似程度,实现智能判断原油层位及进行刻度曲线选择,提高了定量荧光分析的准确性。该方法实现了油层的智能识别,不需要人工判断原油层位及进行刻度曲线选择,便于在油田现场录井作业中推广和应用。     

K近邻分类法在岩屑数字图像岩性分析中的应用

为解决采集的岩屑图像中对岩屑颜色、岩性、粒度的描述难题,提出了通过改进K近邻分类法对岩屑岩性进行分类识别的方法。通过对岩屑图像进行颗粒分割,获取其形状、颜色、纹理特征,将这些特征引入到改进的K近邻分类法中,可实现对岩屑图像的岩性分析。现场应用取得了较好效果,加强了岩屑图像描述的数字化程度,提高了地质资料的准确性。     

基于CCD的光谱测量系统在定量荧光录井中的应用

利用CCD(电荷耦合元件)光电传感器作为检测器的荧光光谱测量系统在很多领域已得到应用,现将这一技术应用于定量荧光录井。通过检测含油岩石样品(岩心、岩屑、井壁取心)的荧光光谱,定量评价岩石含油丰度及原油性质,为油气层评价提供参数。为了验证基于CCD光学检测器的光谱测量系统的准确性、稳定性、线性,利用光纤作为传感组件,对录井现场的实际样品进行了荧光检测。实验结果表明,与传统的基于PMT(光电倍增管)检测器的光谱测量系统相比,CCD光谱测量系统具有分析周期短、体积小、质量轻、寿命长等优点,并且稳定性、重复性良好,适用于石油勘探录井现场含油岩样的检测。