CN109490266B - 一种岩样无损取样方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供的一种岩样无损取样方法，涉及油气地质技术领域。该岩样无损取样方法用于在全直径岩心上确定取样层段，以选取岩心样品进行测试分析。该岩样无损取样方法包括：识别并记录全直径岩心上的高含油层段，识别并记录高含油层段上的目标岩性段，根据取样要求确定取样层段。该岩样无损取样方法可以快速无损地别矿物成分，并选出含油岩心，误差小，效率高，并保护岩样的完整性。

Description

一种岩样无损取样方法

技术领域

本公开涉及油气地质技术领域，具体而言，涉及一种岩样无损取样方法。

背景技术

钻井岩心分析是获取地下岩石特征最直接的方法，特别是含油岩心，是评价岩层矿物组成、结构构造、物性、含油量、驱油机理等的重要参数，对油气前景评价和下一步勘探开发有重要的指导意义。

由于取心数量特别是含油岩心的数量有限，岩层矿物成分复杂，后期要依赖岩心开展的测试分析又多样，如果基础样品的选取不合理，代表性不够，或选取样品的地方不正确，那后期依赖岩心样品进行的研究成果与实际地质情况就会有很大的误差。

发明内容

本公开的目的包括提供一种岩样无损取样方法，其可以快速无损地识别矿物成分，并选出含油岩心，误差小，效率高，并保护岩样的完整性。

本公开解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

本公开提供的一种岩样无损取样方法，用于在全直径岩心上确定取样层段，以选取岩心样品进行测试分析，所述岩样无损取样方法包括：

识别并记录全直径岩心上的高含油层段，识别并记录所述高含油层段上的目标岩性段，得到所述取样层段。

进一步地，所述识别并记录所述全直径岩心上的高含油层段的步骤包括：

对所述全直径岩心进行显微荧光扫描，获取所述全直径岩心的荧光图像。

进一步地，所述对所述全直径岩心进行显微荧光扫描，获取所述全直径岩心的荧光图像的步骤之后，还包括：

分析所述荧光图像，进行荧光比对，筛选荧光级别大于7级的层段，得到所述高含油层段。

进一步地，所述识别并记录所述高含油层段上的目标岩性段的步骤包括：

对所述高含油层段进行X射线荧光光谱分析，并得到所述目标岩性段。

进一步地，所述对所述高含油层段进行X射线荧光光谱分析，并得到所述目标岩性段的步骤包括：

根据X射线荧光光谱报告中各元素的含量，处理解释为矿物含量，根据选样标准选取所述目标岩性段。

进一步地，所述对所述高含油层段进行X射线荧光光谱分析，并得到所述目标岩性段的步骤之前还包括：

根据选样标准，选取厚度大于10mm的高含油层段进行X射线荧光光谱分析。

进一步地，所述岩样无损取样方法还包括：

结合钻井岩心报告及物理参数分析报告，选取目标层段的所述全直径岩心。

进一步地，所述岩样无损取样方法还包括：

根据取样要求，在所述取样层段进行取样进行测试分析。

本公开提供的另一种岩样无损取样方法，用于在全直径岩心上确定取样层段，以选取岩心样品进行测试分析，所述岩样无损取样方法包括：

识别并记录所述全直径岩心上的目标岩性段，识别并记录所述目标岩性段上的高含油层段，得到所述取样层段。

本公开提供的又一种岩样无损取样方法，用于在全直径岩心上确定取样层段，以选取岩心样品进行测试分析，所述岩样无损取样方法包括：

识别并记录所述全直径岩心上不同层段的岩性，识别并记录所述全直径岩心上不同层段的含油级别，根据取样要求在所述全直径岩心上确定所述取样层段；其中，所述取样要求包括取样岩性和取样含油气性；

识别并记录所述全直径岩心上不同层段的含油级别，识别并记录所述全直径岩心上不同层段的岩性，根据取样要求在所述全直径岩心上确定所述取样层段；其中，所述取样要求包括取样岩性和取样含油气性。

本公开实施例的有益效果是：

本公开实施例提供的岩样无损取样方法，首先识别并记录全直径岩心上的高含油层段，然后针对该高含油层段进一步识别并记录目标岩性段，得到取样层段，以方便进一步取样分析。这种方法能够快速无损地选出目标岩性的含油岩心，误差小，效率高，并保护岩样的完整性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本公开具体实施例提供的岩样无损取样方法的流程框图。

图2为本公开具体实施例中步骤识别并记录全直径岩心上的高含油层段的流程框图。

图3为本公开具体实施例中步骤识别并记录高含油层段上的目标岩性段的流程框图。

图4为本公开具体实施例中X射线荧光光谱分析的图谱。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本公开的描述中，还需要说明的是，除非另外有更明确的规定与限定，术语“设置”、“连接”应做更广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

下面结合附图，对本公开的一个实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

在钻井岩心分析前，往往需要先选定某岩性的含油层段进行取样，以进行分析。但是目标岩性的识别，以及含油层段的识别方法很多，但要么会破坏岩心，要么容易出现识别错误。

例如，目前，对岩心是否含油的分析方法有以下几种：(1)肉眼观察法：肉眼描述岩心的颜色、成分、结构、构造、生物化石等特征确定岩心样品是否含油，再根据岩心标本新鲜面的含油饱满程度、含油面积占岩石总面积百分数、含油颜色、油脂感等，并考虑岩石物性及原油性质等因素，综合判断岩石的含油情况并确定其含油级别；(2)荧光显微镜观察法：利用荧光显微镜观察荧光薄片，观察记录荧光的颜色、强度和均匀程度等内容；(3)氯仿点滴法：取少量岩心放在滤纸上，然后滴上1～2滴氯仿溶液，在紫外光仪下直接观察滤纸上留下的发光痕迹，也可将此样品与标准系列对比，找出标准系列中与该样品发光强度；(4)物理参数分析法：基于各种测井参数进行计算来评价岩石的含油性后，对比到岩心上，认为这一段岩心是含油的。

以上判断岩心含油的方法分别存在以下缺陷：(1)肉眼观察法：主要依赖观察者的经验、技术，属于定性判断，人为影响较大，不能为科学取样奠定基础；(2)荧光显微镜观察法：需要将岩石破坏进行取样，然后磨成荧光薄片进行含油性观察，对岩心有损坏，耗时工作量大，受取样位置的影响较大。(3)氯仿点滴法：对岩心有损坏，受取样位置的影响较大，同时氯仿萃取物中不一定是石油也能在紫外光仪下发光；(4)物理参数分析法：但该方法不够直观，属于间接判断岩石的含油性，对于测井资料品质不高或岩性复杂或测井资料缺乏的地区，该方法完全不适用。

又例如，现目前，岩心中目标岩性的识别主要依靠肉眼观察来进行取样。如果要取砂岩或泥岩或灰岩或白云岩，仅仅依靠取样者的经验来选择岩样，这样很容易造成所取的样品不是该岩性，因此后期做了大量分析测试项目得出的研究成果与实际地质情况有误差，造成大量分析数据的浪费，而真正需要测试的样品又没有取到。

本实施例提供了一种岩样无损取样方法，其能够快速无损地识别矿物成分，并选出含油岩心，误差小，效率高。

图1为本公开具体实施例提供的岩样无损取样方法的流程框图。请参照图1，以对某井位白云岩的含油层段进行取样为例。本实施例公开的岩样无损取样方法包括以下步骤：

步骤S110：结合钻井岩心报告及物理参数分析报告，选取目标层段的全直径岩心。

可以理解的是，可以通过钻井岩性报告中的岩性分析，层位报告，大致判断目标层段的井深。还可以进一步结合测井资料、地震资料等，进一步明确目标层段的井深。最后综合现场岩心观察，选出目标层段的全直径岩心。

步骤S120：识别并记录全直径岩心上的高含油层段。

本实施例中，选用全直径岩心进行直接分析，不破坏岩性，并结合实验仪器，准确判断高含油层段。

图2为本公开具体实施例中步骤识别并记录全直径岩心上的高含油层段的流程框图。请参照图2，步骤S120包括以下步骤：

步骤S121：对全直径岩心进行显微荧光扫描，获取全直径岩心的荧光图像；

可以理解的是，石油在紫外线照射下具有的发光特征，石油由于其组分和含量不同，荧光反应的颜色及强弱也不同。轻质石油的荧光颜色较浅(浅蓝色)，重质石油的荧光颜色较深(黄色)，沥青的荧光颜色最深(褐色)。显微荧光扫描就是利用石油具有荧光性这种特征，通过特殊的紫外光源照射岩心，有机质在紫外光的激发下能发出荧光，通过荧光信号采集、处理，含油岩心以其所含烃类物质的荧光特性显示出明显的可识别性。该方法保持样品的原始性和完整性，对岩心无破坏，且对岩心形状无要求。荧光扫描速度快，一般1小时可扫描50米长的岩心，不影响后期的工作进度。

步骤S122：分析荧光图像，进行荧光比对，筛选荧光级别大于7级的层段，得到高含油层段。

其中，荧光级别的筛选，可以根据荧光标准系列对比与含油量对比表得到。荧光级别分为15级，1-6级荧光无色，含油量极地，随着级别的增加，荧光颜色逐渐变深，含油量增加。

请继续参照图1，在完成上述步骤之后，岩样无损取样方法还包括以下步骤：

步骤S130：识别并记录高含油层段上的目标岩性段，得到取样层段。

可以理解的是，该步骤也是不损坏岩心，并且利用实验仪器定量判断岩性。

图3为本公开具体实施例中步骤识别并记录高含油层段上的目标岩性段的流程框图。请结合参照图1和图3，该步骤S130包括步骤S131：对高含油层段进行X射线荧光光谱分析，并得到目标岩性段。

需要说明的是，X射线荧光光谱分析(XRF)是岩心的非接触式扫描分析，可测量的岩石的元素有Al、Si、S、Cl、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Hg、Pb等，具有较高的灵敏度和分辨率。该方法可提供高质量、高精度、完整的数据，且不破坏样品，能保持样品的原始性和完整性。该方法扫描速度取决于采样点的间隔大小，一般15～20秒测试一个采样点，如果采样间隔为1厘米，扫描速度约为2.4米/小时。

该步骤S131包括以下步骤：

步骤S1311：根据选样标准，选取厚度大于10mm的高含油层段进行X射线荧光光谱分析。

需要说明的是，这里不完全限定10mm，如果高含油层段整体较小，选取略小于10mm，例如9.6mm的高含油层段进行X射线荧光光谱分析也是可以的。

步骤S1312：根据X射线荧光光谱报告中各元素的含量，处理解释为矿物含量，根据选样标准选取目标岩性段。

图4为本公开具体实施例中X射线荧光光谱分析的图谱。请集合参照图3和图4，本实施例中，在B2井全直径岩心剖面，不破坏岩心情况下，通过全直径岩心显微荧光扫描剖面，得到高含油层段2558.1m～2558.6m。

对B2井含油井段2558.1m～2558.6m进行全直径岩心XRF扫描，根据测试的硅、钙、铝、铁、硫、镁、钛、钾、钠、钆等元素，处理解释成矿物含量，并得到白云岩含量高的井段，也就是取样层段为2558.3-2558.6m。

可以理解的是，得到目标岩性段后，岩样无损取样方法还包括以下步骤：

步骤S140：根据取样要求，在取样层段进行取样。

需要说明的是，本实施例中，步骤S120和步骤S130可以交换。也就是说，在实际操作过程中，完成步骤S110，选取号目标层段的全直径岩心后，可以识别并记录全直径岩心上的目标岩性段，然后识别并记录目标岩性段上的高含油层段，并得到取样层段。

并且，应当理解，本实施例公开的岩样无损取样方法还可以根据取样要求，任意的取样。其中，取样要求包括取样岩性和取样含油气性。具体步骤如下：

在完成步骤S110，选取号目标层段的全直径岩心后，首先通过X射线荧光光谱分析识别并记录全直径岩心上不同层段的岩性，然后根据显微荧光扫描方法识别并记录全直径岩心上不同层段的含油级别，根据取样要求在全直径岩心上确定取样层段。

例如，取样要求为取长石岩屑砂岩中的高含油层段。根据取样要求，结合已经识别的不同层段的不同岩性，以及相应的不同层段的不同含油气性，取交集，可以快速找准长石岩屑砂岩中的高含油层段。

又例如，取样要求为取石英砂中的贫油层段。同样的，可以根据取样要求，结合已经识别的不同层段的不同岩性，以及相应的不同层段的不同含油气性，取交集，快速准确的找准石英砂中的贫油层段。

需要说明的是，其中，步骤识别并记录所述全直径岩心上不同层段的岩性和步骤识别并记录所述全直径岩心上不同层段的含油级别可以交换。

综上，本公开实施例提供的岩样无损取样方法，首先识别并记录全直径岩心上的高含油层段，然后针对该高含油层段进一步识别并记录目标岩性段，得到取样层段，以方便进一步取样分析。这种方法能够快速无损地选出目标岩性的含油岩心，误差小，效率高，并保护岩样的完整性。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种岩样无损取样方法，用于在全直径岩心上确定取样层段，以选取岩心样品进行测试分析，其特征在于，所述岩样无损取样方法包括：

识别并记录全直径岩心上的高含油层段，识别并记录所述高含油层段上的目标岩性段，得到所述取样层段；

其中，所述识别并记录所述全直径岩心上的高含油层段的步骤包括：

对所述全直径岩心进行显微荧光扫描，获取所述全直径岩心的荧光图像；

分析所述荧光图像，进行荧光比对，筛选荧光级别大于7级的层段，得到所述高含油层段；

所述识别并记录所述高含油层段上的目标岩性段的步骤包括：

对所述高含油层段进行X射线荧光光谱分析，并得到所述目标岩性段。

2.如权利要求1所述的岩样无损取样方法，其特征在于，所述对所述高含油层段进行X射线荧光光谱分析，并得到所述目标岩性段的步骤包括：

根据X射线荧光光谱报告中各元素的含量，处理解释为矿物含量，根据选样标准选取所述目标岩性段。

3.如权利要求1所述的岩样无损取样方法，其特征在于，所述对所述高含油层段进行X射线荧光光谱分析，并得到所述目标岩性段的步骤之前还包括：

根据选样标准，选取厚度大于10mm的高含油层段进行X射线荧光光谱分析。

4.如权利要求1所述的岩样无损取样方法，其特征在于，所述岩样无损取样方法还包括：

结合钻井岩心报告及物理参数分析报告，选取目标层段的所述全直径岩心。

5.如权利要求1所述的岩样无损取样方法，其特征在于，所述岩样无损取样方法还包括：

根据取样要求，在所述取样层段进行取样进行测试分析。

6.一种岩样无损取样方法，用于在全直径岩心上确定取样层段，以选取岩心样品进行测试分析，其特征在于，所述岩样无损取样方法包括：

识别并记录所述全直径岩心上的目标岩性段，识别并记录所述目标岩性段上的高含油层段，得到所述取样层段；

其中，所述识别并记录所述全直径岩心上的高含油层段的步骤包括：

对所述全直径岩心进行显微荧光扫描，获取所述全直径岩心的荧光图像；

分析所述荧光图像，进行荧光比对，筛选荧光级别大于7级的层段，得到所述高含油层段；

所述识别并记录所述高含油层段上的目标岩性段的步骤包括：

对所述高含油层段进行X射线荧光光谱分析，并得到所述目标岩性段。

7.一种岩样无损取样方法，用于在全直径岩心上确定取样层段，以选取岩心样品进行测试分析，其特征在于，所述岩样无损取样方法包括：

识别并记录所述全直径岩心上不同层段的岩性，识别并记录所述全直径岩心上不同层段的含油级别，根据取样要求在所述全直径岩心上确定所述取样层段；其中，所述取样要求包括取样岩性和取样含油气性；

识别并记录所述全直径岩心上不同层段的含油级别，识别并记录所述全直径岩心上不同层段的岩性，根据取样要求在所述全直径岩心上确定所述取样层段；其中，所述取样要求包括取样岩性和取样含油气性；

其中，所述识别并记录所述全直径岩心上的高含油层段的步骤包括：

对所述全直径岩心进行显微荧光扫描，获取所述全直径岩心的荧光图像；

分析所述荧光图像，进行荧光比对，筛选荧光级别大于7级的层段，得到所述高含油层段；

所述识别并记录所述高含油层段上的目标岩性段的步骤包括：

对所述高含油层段进行X射线荧光光谱分析，并得到所述目标岩性段。

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