一种地层岩性随钻快速识别系统及方法与流程

本发明涉及石油与天然气工程，具体地说，涉及一种地层岩性随钻快速识别系统及方法。

背景技术：

1、钻井返出岩屑是研究地层的第一手资料，通过录井分析得来的地层岩相剖面图，能为地层对比、油气层识别、储层评价等研究提供必要的岩相信息，通过岩屑实现地层岩性的随钻快速识别有利于指导钻井参数的优化和预防井下复杂。在油田现场，基于岩屑录井识别岩相的方法主要包括显微镜观察、薄片鉴定、便携式x射线衍射分析等。

2、显微镜观察主要依赖录井人员经验判断，存在误差，且无法满足随钻快速识别的需要，同时，随着各类新型钻井工艺的推广应用，钻井岩屑研磨程度更高，岩屑颗粒更加细小，给人工识别造成较大困难。薄片鉴定是矿物尺度的分析方法，需要利用岩屑制作岩石薄片，通过偏光显微镜进行薄片鉴定，最终计算矿物组分，也无法满足随钻快速识别的需要。便携式x射线衍射分析通过矿物晶体衍射结果快速、自动地反映不同深度段返出岩屑的矿物组分，但价格高昂，不宜推广使用。因此，现有岩屑录井方法在识别地层岩性上尚无法同时满足油田现场对低成本、快速、准确的需求。

3、针对现有技术的问题，本发明提供了一种地层岩性随钻快速识别系统及方法。

技术实现思路

1、为了解决现有技术在随钻快速准确识别地层岩性以及确定返出岩屑不同岩性占比方面的不足之处，为建立准确的地层岩石力学参数剖面提供依据。本发明提供了一种地层岩性随钻快速识别系统，所述系统包含：

2、岩屑百格盒系统，其包含可放置岩屑筛网的双层百格盒，用于对不同粒径岩屑进行筛分；

3、图像信息采集系统，其用于采集所述双层百格盒每一层每个岩屑格子内岩屑的岩屑图像数据；

4、图像信息分析系统，其用于对所述岩屑图像数据进行分析处理，确定同一个岩屑格子中岩屑的不同岩性种类及占比。

5、根据本发明的一个实施例，所述双层百格盒为双层可扣合岩屑百格盒，包含依次叠放的上层百格盒以及下层百格盒，所述岩屑筛网可放置于所述上层百格盒以及所述下层百格盒之间。

6、根据本发明的一个实施例，所述上层百格盒以及所述下层百格盒设置有定位滑槽和定位卡齿，用于对待获取图像数据的岩屑格子进行精确定位。

7、根据本发明的一个实施例，所述岩屑百格盒系统还包含用于控制所述定位卡齿在所述定位滑槽中滑动的定位调节旋钮。

8、根据本发明的一个实施例，所述岩屑百格盒系统还包含：

9、基座，其用于支撑所述岩屑百格盒系统；

10、微型震动仪，其用于带动所述双层百格盒振动，配合不同尺寸的所述岩屑筛网对岩屑粒径进行筛分。

11、根据本发明的一个实施例，所述图像信息采集系统包含：

12、目视镜头，其支持操作人员对待采集图像进行甄别；

13、标准光源探射灯，其用于照射所述双层百格盒；

14、采集镜头，其用于采集所述双层百格盒每一层每个岩屑格子内岩屑的岩屑图像数据。

15、根据本发明的一个实施例，所述图像信息分析系统包含：

16、传输电缆，其用于连接所述图像信息采集系统与所述图像信息分析系统；

17、分析处理模块，其用于对所述岩屑图像数据进行分析处理，判断岩屑中的不同岩性类型，并分析计算各自岩性岩屑所占比例。

18、根据本发明的另一个方面，还提供了一种地层岩性随钻快速识别方法，通过如上任一项所述的系统执行，所述方法包含：

19、通过所述岩屑百格盒系统对不同粒径岩屑进行筛分，其中，所述岩屑百格盒系统包含可放置岩屑筛网的双层百格盒；

20、通过所述图像信息采集系统采集所述双层百格盒每一层每个岩屑格子内岩屑的岩屑图像数据；

21、通过所述图像信息分析系统对所述岩屑图像数据进行分析处理，确定同一个岩屑格子中岩屑的不同种类岩性及占比。

22、根据本发明的一个实施例，所述方法包含：

23、s1、将选定尺寸的所述岩屑筛网放置于所述双层百格盒中间，并确保所述双层百格盒正确扣合；

24、s2、将不同深度地层返出岩屑按照作业规范，依次放置在所述双层百格盒的岩屑格子内；

25、s3、将放置好岩屑的所述双层百格盒放置于固定在基座上的微型振动仪上并确保固定；

26、s4、开启所述微型振动仪，在确认所述双层百格盒的岩屑格子内岩屑进行充分筛分后，关闭所述微型振动仪；

27、s5、开启标准光源探射灯，调节定位调节旋钮，配合目视镜头对待获取图像数据的岩屑格子进行精确定位；

28、s6、调节所述定位调节旋钮，对不同岩屑格子内的岩屑图像数据进行采集；

29、s7、获取上层百格盒的所有图像数据后，取下上层百格盒以及中间放置的岩屑筛网，重复步骤s5、s6对下层百格盒的岩屑图像数据进行采集，并确保同一深度地层岩屑上下两层百格盒获取的图像信息一一对应；

30、s8、基于所述岩屑图像数据，对不同色素块的识别，结合地层资料判别对应深度地层岩屑中不同岩性类型，并通过计算得到不同岩性岩屑在该深度下的各自占比；

31、s9、对比分析同一深度上下两层百格盒内不同岩性岩屑各自占比，对地层研磨性进行分析，为建立准确的地层岩石力学参数剖面提供依据。

32、根据本发明的另一个方面，还提供了一种存储介质，其包含用于执行如上所述的方法步骤的一系列指令。

33、本发明提供了一种地层岩性随钻快速识别系统及方法，与现有技术相比，具有以下技术效果：

34、(1)本发明通过改进常规岩屑百格盒，使用带岩屑筛网的双层百格盒，借助微型振动仪，可对岩屑进行初步粒径划分；并通过图像信息采集系统，以及配套定位装置，对两层百格盒内的岩屑图像数据进行精确采集，同时标准光源探射灯的存在，避免了因为光线等外在因素对图像信息录入造成的干扰。

35、(2)本发明通过图像信息分析系统，对采集获取的岩屑图像数据进行识别分析，能够对两层百格盒内的岩屑岩性进行准确判定，并且能计算得到不同岩性岩屑占比，同时通过两层百格盒岩屑图像数据的对比分析，能够对不同深度地层研磨性进行分析，为后续建立地层岩石力学参数剖面提供依据。

36、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种地层岩性随钻快速识别系统，其特征在于，所述系统包含：

2.如权利要求1所述的一种地层岩性随钻快速识别系统，其特征在于，所述双层百格盒为双层可扣合岩屑百格盒，包含依次叠放的上层百格盒以及下层百格盒，所述岩屑筛网可放置于所述上层百格盒以及所述下层百格盒之间。

3.如权利要求2所述的一种地层岩性随钻快速识别系统，其特征在于，所述上层百格盒以及所述下层百格盒设置有定位滑槽和定位卡齿，用于对待获取图像数据的岩屑格子进行精确定位。

4.如权利要求3所述的一种地层岩性随钻快速识别系统，其特征在于，所述岩屑百格盒系统还包含用于控制所述定位卡齿在所述定位滑槽中滑动的定位调节旋钮。

5.如权利要求1-4中任一项所述的一种地层岩性随钻快速识别系统，其特征在于，所述岩屑百格盒系统还包含：

6.如权利要求1-5中任一项所述的一种地层岩性随钻快速识别系统，其特征在于，所述图像信息采集系统包含：

7.如权利要求1-6中任一项所述的一种地层岩性随钻快速识别系统，其特征在于，所述图像信息分析系统包含：

8.一种地层岩性随钻快速识别方法，其特征在于，通过如权利要求1-7中任一项所述的系统执行，所述方法包含：

9.如权利要求8所述的一种地层岩性随钻快速识别方法，其特征在于，所述方法包含：

10.一种存储介质，其特征在于，其包含用于执行如权利要求8或9所述的方法步骤的一系列指令。

技术总结
本发明提供一种地层岩性随钻快速识别系统，其包含：岩屑百格盒系统，其包含可放置岩屑筛网的双层百格盒，用于对不同粒径岩屑进行筛分；图像信息采集系统，其用于采集双层百格盒每一层每个岩屑格子内岩屑的岩屑图像数据；图像信息分析系统，其用于对岩屑图像数据进行分析处理，确定同一个岩屑格子中岩屑的不同岩性种类及占比。本发明通过改进常规岩屑百格盒，使用带岩屑筛网的双层百格盒，借助微型振动仪，可对岩屑进行初步粒径划分；并通过图像信息采集系统，以及配套定位装置，对两层百格盒内的岩屑图像数据进行精确采集。

技术研发人员：欧彪,彭红利,刘其明,钟敬敏,胡永章,龙章亮
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/2