數(shù)字巖心技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

近十年，全球主力油田大部分從勘探階段進(jìn)入到開發(fā)階段，如何向現(xiàn)有油田和老油田要產(chǎn)量，那就要對地下巖心進(jìn)行更加深入而全面的診斷研究。

此外，過去幾年中全球石油產(chǎn)量的大部分增量，除了來自于常規(guī)油田增產(chǎn)，主要來自非常規(guī)油田的開采，而傳統(tǒng)的分析手段無法解決非常規(guī)開采中需要的高精度測量難題。

與這一情況相對應(yīng)的是目前行業(yè)市場供應(yīng)能力的不足，傳統(tǒng)巖石分析服務(wù)市場規(guī)模大概在每年30億美元，但市場需求遠(yuǎn)未被滿足，例如中東地區(qū)的巖石分析項(xiàng)目一般都要排隊(duì)兩年才能開始執(zhí)行。據(jù)估計(jì)，巖石分析的真實(shí)需求高達(dá)每年百億美元以上。

數(shù)字巖心的出現(xiàn)，在填補(bǔ)市場缺口的同時(shí)，也能很好的解決傳統(tǒng)巖心分析目前所面臨的問題。

數(shù)字巖心是近年興起的巖心分析的有效方法，在砂巖、碳酸鹽巖、頁巖等巖心分析領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，獲得了極大的成功?；驹硎腔诙S掃描電鏡圖像或三維CT掃描圖像，運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，通過一定的算法完成數(shù)字巖心重構(gòu)。

隨著勘探開發(fā)的重點(diǎn)逐步向低滲透、致密、頁巖等復(fù)雜儲(chǔ)層轉(zhuǎn)移，巖石物理機(jī)理研究對提高解釋符合率、開發(fā)效率及甜點(diǎn)識(shí)別能力日趨重要。在取心或驅(qū)替困難、微觀物理屬性為重點(diǎn)研究對象的儲(chǔ)層，基于數(shù)字巖心的巖石物理機(jī)理研究需求越來越多。

與傳統(tǒng)的巖心分析技術(shù)相比，數(shù)字巖心技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

01.數(shù)字巖石技術(shù)憑借數(shù)字化信息技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)方法，可以在一周內(nèi)提供數(shù)據(jù)，例如耗時(shí)長達(dá)一年的流動(dòng)物理實(shí)現(xiàn)通過計(jì)算機(jī)算法模擬僅需要幾秒時(shí)間。

02.數(shù)字巖石技術(shù)可以揭示傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無法展現(xiàn)的巖石內(nèi)部物理現(xiàn)象，從微觀角度解釋宏觀現(xiàn)象，從根本上解釋和解決巖石滲流問題，精確描述油藏，指導(dǎo)生產(chǎn)。

03.傳統(tǒng)方法需要直徑1英寸的圓柱體巖心，才能開展實(shí)驗(yàn)。而對于數(shù)字巖石技術(shù)，即便是鉆井帶到地面的巖屑，同樣可以分析出巖石基因。

04.傳統(tǒng)方法在分析過程中會(huì)對樣本造成不可恢復(fù)的毀損，每一份巖心樣本僅能做一種、一次分析，而數(shù)字巖心可以反復(fù)利用，測試各種參數(shù)，幾十年后仍有利用價(jià)值。

05.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)只能從一塊石頭得到一個(gè)值，一套曲線，而數(shù)字巖石技術(shù)能夠基于巖石基因快速推算出該油田的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而獲得油田行為趨勢。

與其他主流的石油技術(shù)不同，數(shù)字巖心作為新興技術(shù)，其市場并沒有被大的石油公司所壟斷。目前市面上最先進(jìn)的數(shù)字巖石技術(shù)及儀器均來自幾個(gè)專業(yè)的巖心分析公司。

其中FEI-Lithicon主要定位為一家設(shè)備公司，和Zeiss等廠商一起為數(shù)字巖石分析公司提供高端的成像設(shè)備，Ingrain著重服務(wù)北美和南美市場，而國內(nèi)則以數(shù)巖科技為代表。以下為目前國內(nèi)外主要的幾家可提供數(shù)字巖心分析服務(wù)的公司。

未來隨著數(shù)字巖心構(gòu)建及模擬技術(shù)的不斷完善，有望從微觀到宏觀多個(gè)尺度上描述巖石屬性，可定量解析復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)和流體網(wǎng)絡(luò)，更加全面刻畫油藏特征，彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)字巖心的不足；未來期望數(shù)字巖心服務(wù)于鉆井、測井、射孔、壓裂、開發(fā)等工程應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)從巖心到油藏的服務(wù)，有效擴(kuò)展該技術(shù)的應(yīng)用范圍。

數(shù)字巖心目前是巖心分析中的高端市場，隨著油氣資源開采難度和效率需求日益增加，尤其是頁巖油氣革命所催發(fā)的技術(shù)進(jìn)步，高端的數(shù)字巖石分析將會(huì)逐漸成為主流。