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岩心光谱扫描仪数据处理应用研究

光谱学与光谱分析 2019年第5期39卷 1630-1636页

作者：陈春霞修连存高扬中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 江苏省光谱成像与智能感知重点实验室江苏南京210016

钻探是地质勘探的重要手段之一,近年来,随着我国地质事业的发展,大量岩心的存放和共享成了亟待解决的问题,研制岩心光谱扫描仪,实现岩心数字化解决了这一问题。然而,岩心光谱数据和图像数据的大量产生,对数据处理又提出了新要求。根据... 详细信息

钻探是地质勘探的重要手段之一,近年来,随着我国地质事业的发展,大量岩心的存放和共享成了亟待解决的问题,研制岩心光谱扫描仪,实现岩心数字化解决了这一问题。然而,岩心光谱数据和图像数据的大量产生,对数据处理又提出了新要求。根据光谱学原理和光谱分析方法,对岩心扫描仪的光谱数据进行光谱分析和蚀变矿物填图,可以为地质科研、矿床分析和外围找矿提供依据。岩心图像也是岩心信息不可缺少的部分,由于岩心扫描仪探测器的局限性、光照条件以及岩心圆柱形的影响,会造成采集到的岩心图像光照不均和辐射畸变。使用非线性的双边滤波法来锐化图像,然后用黑白板定标的方法校正岩心图像,使岩心图像更加接近真实状况。用角点检测法进行特征点检测,完成了图像自动拼接工作,把一张张岩心图像按照岩心钻孔的顺序拼接成岩心柱和岩心盘,使岩心图像显示更直观。矿物的光谱分析是岩心扫描技术的核心,矿物不同,其特征吸收峰的位置也不同。常采用的矿物检索方法是吸收峰位匹配法,该方法适合混合矿物光谱检索。峰位匹配的依据是标准数据库,提出了分类数据库检索法,即根据矿物类型的不同,把标准数据库分为泥化蚀变矿物库、斑岩型蚀变矿物库、绢云母化蚀变矿物库等子数据库,根据样品图像及所处地质环境判断,选择合适的子数据库进行检索分析。文中进行两个实验,分别使用标准数据库和分类数据库分析同一样品,其分析结果表明准确率后者更高;使用标准数据库和分类数据库对同一批样品(141个样品)进行处理,用时分别是231和44 s。实验证明:分类数据库法不仅可以提高检索的准确度,还能大大加快检索速度,是准确、快速检索海量数据的有效方法。该方法是光谱检索中新颖、独特、有效的方法,是本文的创新之处。矿物光谱含有丰富的信息,其特征峰的峰强度、峰强比、峰位移、半高宽和反射率分别反应矿物的相对含量、相对温度、阳离子交换情况、结晶度和颜色等信息,提取同一批矿物的这些信息,对比分析,可获得成矿模型,揭示成矿规律。以安徽宣城一个钻孔为例,对岩心光谱扫描仪的数据进行自动图像拼接、光谱分析和蚀变矿物填图。从蚀变矿物信息提取图分析看出,该地区是酸性、低温的地质环境,低温区岩石颜色较深,在低温区中间也有高岭石、蒙脱石,说明具有良好的储油环境。经实践证明,该方法不仅效率高,能节省大量人工工作量,还能得到高质量的岩心盘拼接图、岩心柱状拼接和蚀变矿物信息提取图,是地质工作者处理岩心数据实用、可靠的方法。

关键词：岩心扫描信息提取图像拼接数据处理分类数据库

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岩心图像扫描系统中自动拼接算法实现

控制工程 2012年第6期19卷 1059-1061,1065页

作者：梁涛郭建兵任海燕河北工业大学控制科学与工程学院天津300130 天津普达软件技术有限公司天津300457

应用岩心扫描技术,首次提出自动调焦和相机、光源角度自调整平台。为获得高质量的岩心全景图,采用改进的Harris检测岩心图像角点并生成其角点向量,再运用简化SIFT的特征描述,最后利用马氏距离进行特征匹配和加权平均,对岩心图像予以融... 详细信息

应用岩心扫描技术,首次提出自动调焦和相机、光源角度自调整平台。为获得高质量的岩心全景图,采用改进的Harris检测岩心图像角点并生成其角点向量,再运用简化SIFT的特征描述,最后利用马氏距离进行特征匹配和加权平均,对岩心图像予以融合。实验结果表明,该算法具有良好的鲁棒性和实用性,能够得到高质量的岩心全景图。

关键词：岩心扫描特征提取 SIFT特征描述马氏距离

高光谱岩心扫描数据库及其应用软件的设计与实现

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铀矿地质 2018年第3期34卷 186-192页

作者：刘原麟马嘉翌潘蔚核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室北京100029

针对高光谱岩心扫描数据管理与应用的需求,作者基于Postgre SQL建立了岩心影像数据库,实现了对数据的便捷查询和管理,并在.NET环境下开发了相应的软件,可实现岩心还原影像三维显示,高光谱信息提取与分析,为后序阶段复杂功能的研发提供... 详细信息

针对高光谱岩心扫描数据管理与应用的需求,作者基于Postgre SQL建立了岩心影像数据库,实现了对数据的便捷查询和管理,并在.NET环境下开发了相应的软件,可实现岩心还原影像三维显示,高光谱信息提取与分析,为后序阶段复杂功能的研发提供了数据支持和扩展平台。

关键词：高光谱岩心扫描数据库脚本语言

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岩心扫描与岩心图象分析技术应用

岩心扫描与岩心图象分析技术应用

中国石油和石化工程研究会第八届年会

作者：岳玉山曹学良中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院

岩心是油气田勘探开发研究工作中最重要的基础地质资料之一。岩心的观察描述在确定岩性、推断沉积环境以及生储盖组合研究中,具有不可替代的作用。以往常规岩心观察描述的劳动强度较大,加之频繁的采样、自然风化等因素造成的岩心缺失、... 详细信息

岩心是油气田勘探开发研究工作中最重要的基础地质资料之一。岩心的观察描述在确定岩性、推断沉积环境以及生储盖组合研究中,具有不可替代的作用。以往常规岩心观察描述的劳动强度较大,加之频繁的采样、自然风化等因素造成的岩心缺失、错乱和破坏,使岩心的准确性和完整性受到影响,不利于研究工作的深入。岩心图象扫描技术是近年发展起来的一项岩心扫描分析新技术,它实现了从岩心实物到真彩色、高保真岩心数字化图象的转变,使岩心资料的永久性保存成为现实。通过对岩心图象扫描分析,并结合钻井、测井、地质分析化验等多方面地质资料,开展综合研究,极大地提高了岩心观察描述的效率和岩心资料的利用率,该项技术是对油田基础研究资料的补充完善,对油田勘探开发以及相应综合研究工作的开展,都具有十分重要意义。

关键词：岩心岩心扫描图象分析

来源： cnki会议评论

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岩心光谱扫描仪研制现状与进展

现代科学仪器 2021年第3期38卷 5-9页

作者：杨彬殷靓中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016

近年来,由于技术方法的创新,我国地质行业得到突飞猛进的发展,每年钻探工作都会采集到数百万米的岩心矿物,为了更好的研究矿物属性,依据光谱分析技术研发的岩心光谱扫描仪广泛应用在地质领域。其主要对岩心矿物进行在线扫描,通过分析解... 详细信息

近年来,由于技术方法的创新,我国地质行业得到突飞猛进的发展,每年钻探工作都会采集到数百万米的岩心矿物,为了更好的研究矿物属性,依据光谱分析技术研发的岩心光谱扫描仪广泛应用在地质领域。其主要对岩心矿物进行在线扫描,通过分析解译获取图像信息和光谱信息,鉴定矿物类别,分析矿物的化学组成和相对含量,实现岩心的数字化,建立岩心数据库,使科研工作者可以随时调取数字化数据,实现资源共享,为地质科研、地质找矿和资料获取提供方便。本文详细阐述了岩心光谱扫描仪的国内外进展与现状,为从事地质相关工作的同行提供借鉴。

关键词：岩心扫描光谱仪矿物分析可见光近红外

维普期刊数据库评论

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地质冶金学研究内容、方法及主要进展

世界有色金属 2023年第4期 146-149页

作者：谢徽高帮飞吴免利陈兴海刘杰中铁资源集团有限公司北京100039

传统基于组合样品的工艺矿物学分析,掩盖了矿石选冶加工参数的自然变化趋势。地质冶金学以矿体内在变异性为研究内容,综合多学科方法技术,通过原位测试和采样分析获得地质冶金参数的样品数据集,利用地质统计学估值方法,建立包含资源品... 详细信息

传统基于组合样品的工艺矿物学分析,掩盖了矿石选冶加工参数的自然变化趋势。地质冶金学以矿体内在变异性为研究内容,综合多学科方法技术,通过原位测试和采样分析获得地质冶金参数的样品数据集,利用地质统计学估值方法,建立包含资源品位在内的三维地质冶金学模型,用以辅助矿山采选冶工艺流程和经济效益优化。本文在综述地质冶金学研究内容、方法及主要进展基础上,提出地质冶金学在刚果(金)铜钴矿研究应用的总体思路。

关键词：内在变异性工艺矿物学地质冶金模型岩心扫描自动矿物填图刚果(金)铜钴矿

对缩减后的岩矿心开展数字化工作的方法和意义

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西部资源 2022年第6期 163-167页

作者：宋葛玉山东省地质矿产勘查开发局第七地质大队山东临沂276006

目前全国岩心数字化工作已经从最初的探索、尝试,逐步走上正轨,岩心数字化仪器、软件、互联网应用等进一步系统化和多样化。当前岩心数字化工作通常只是针对保存岩心比较完整的、比较有意义的钻孔开展工作,对在勘查施工中形成的大量的... 详细信息

目前全国岩心数字化工作已经从最初的探索、尝试,逐步走上正轨,岩心数字化仪器、软件、互联网应用等进一步系统化和多样化。当前岩心数字化工作通常只是针对保存岩心比较完整的、比较有意义的钻孔开展工作,对在勘查施工中形成的大量的经过缩减处理的岩矿心,还未曾开展数字化工作。本文通过对入库的山东省某矿区经过缩减处理后留存的岩矿心开展上表面二维图像扫描工作,阐述对这类岩矿心进行数字化工作的方法和流程。文章认为,对这类岩矿心进行数字化工作所获得的成果,可在实物地质资料再次利用中提供更多的数据支撑,提高拓展实物地质资料数字化的社会公益服务功能。

关键词：缩减岩矿心岩心扫描岩心数字化

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页岩气地层取心与岩心质量提高技术研究

页岩气地层取心与岩心质量提高技术研究

作者：孙磊东北石油大学

学位级别：硕士

页岩气技术革命是二十一世纪油气工业的一次重大突破和革新。页岩气藏在钻井完成后需要进行大规模的压裂和酸化操作,其压裂的压力设计至关重要,压力设计小了无法达到压裂效果,压力设计大了,有可能压漏其他地层,从而增加压裂成本和开采难... 详细信息

页岩气技术革命是二十一世纪油气工业的一次重大突破和革新。页岩气藏在钻井完成后需要进行大规模的压裂和酸化操作,其压裂的压力设计至关重要,压力设计小了无法达到压裂效果,压力设计大了,有可能压漏其他地层,从而增加压裂成本和开采难度,通过页岩气储层岩心强度分析可以有效提高压力设计的精度和可靠度,因此岩心结构的完整性是取心的关键。本文中关于页岩气层取心的技术研究分析了该类地层取心的技术难点,具有针对性的设计了专门的取心工具,解决了在页岩气层取心的问题,有效的提高了岩心收获率和岩心质量。本文针对页岩气地层取心对岩心质量的高要求的特点,研制了多种岩心质量提高技术,切实有效的提高了岩心质量,为精确分析页岩气层压力状态提供了依据。

关键词：页岩气地层取心岩心质量提高铝合金内筒可视化监测岩心扫描

北黄海海底麻坑沉积物特征分析及麻坑形成模型试验研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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北黄海海底麻坑沉积物特征分析及麻坑形成模型试验研究

作者：焦鹏飞国家海洋局第一海洋研究所

学位级别：硕士

海底麻坑是广泛发育于世界各海区大陆架、大陆坡中一种特殊的海底地貌现象,近年来由于其具有重要的环境指示意义而逐渐成为海洋地质领域的研究热点之一。北黄海西北部的陆架浅水区发育了大规模的海底麻坑,虽然有学者曾对该区域麻坑的成... 详细信息

海底麻坑是广泛发育于世界各海区大陆架、大陆坡中一种特殊的海底地貌现象,近年来由于其具有重要的环境指示意义而逐渐成为海洋地质领域的研究热点之一。北黄海西北部的陆架浅水区发育了大规模的海底麻坑,虽然有学者曾对该区域麻坑的成因和演化做了一定的研究工作,但仍有一些科学问题有待于深入研究。本文对采集于北黄海海底麻坑内外的两根沉积物重力样,进行了岩心扫描、物理性质、力学性质以及微观结构等方面的测试分析,探讨了麻坑内外沉积物特征的差异及原因;同时进行了模型试验研究,分析了多种因素对于气体逸出形成麻坑过程的影响。结合模型试验结果和前人研究,探讨了麻坑的成因模式。获得的主要认识如下:岩心扫描特征表现为麻坑内沉积物的剪切波速高于麻坑外,麻坑内沉积物的声阻抗大于麻坑外,麻坑内沉积物的孔隙度小于麻坑外,麻坑内沉积物的岩心扫描密度大于麻坑外。扫描参数结果说明麻坑内沉积物的密实度高于麻坑外沉积物。粒度特征表现为麻坑内沉积物下部粒度偏粗,上部粒度偏细;麻坑外沉积物上下粒度粗细相对均一。物理性质方面,麻坑内沉积物的平均干湿密度、平均土粒比重、平均塑性指数均高于麻坑外,平均含水率、平均孔隙比、平均液限、平均液性指数均小于麻坑外。力学性质方面,麻坑内沉积物的平均压缩系数小于麻坑外沉积物,而平均渗透系数和平均抗剪强度则高于麻坑外沉积物。微观结构方面,相比与麻坑外,麻坑内沉积物中的孔隙有明显的定向排列,且连通性更好。麻坑内沉积物的碳酸盐含量明显高于麻坑外。分析讨论了浅层气逸出形成海底麻坑的依据,并以此解释了麻坑内外沉积物性质差异的原因。设计并构建了一种模拟麻坑形成过程的模型实验装置,并通过初步的模型试验研究发现,气体突破上覆细砂土体所需时间与土层厚度呈幂函数上升关系,与气体压力值呈反比例函数减少关系,与水深呈现线性上升关系。气体突破细砂土层逸出形成麻坑的直径和深度随喷气时间呈现先快速增大后趋于稳定的趋势。分析讨论了气体突破细砂和粉质粘土时分别发生渗流和剪切破坏,构建了气体突破土体所需的气压临界值公式,同时试验实测结果较好的验证了理论公式的准确性。最后应用理论公式计算了现场的50m水深下两种上覆土层厚度的气体突破土体的气压临界值大小。探讨了海底麻坑的成因模式,主要分为四个阶段:一,浅层气聚集;二,气体进入上覆土体,发育运移通道;三,气体突破上覆土体逸出海底;四,气体逸出带走海底表层沉积物形成麻坑。

关键词：海底麻坑岩心扫描物理力学性质微观结构模型试验成因模式