李光云,夏敏全,达雪娟,谭先锋
油矿地质综合实验室建设探讨
——以重庆科技学院资源勘查实验教学中心为例
李光云,夏敏全,达雪娟,谭先锋
依据石油高等院校本科“油矿地质学”课程理论教学内容,提出了适合不同地层介质下录井项目的油矿地质综合实验室建设方案、路径与预计目标。
地质录井;油矿综合实验室;建设方案;预计目标
油矿地质综合实验室是重庆科技学院资源勘查实验教学中心在原有岩屑实验室和荧光鉴定实验室基础上扩建整合而成[1],目的是随着录井新技术的不断应用,加强或改善本校油矿地质学课程教学的实践环节,配以相应的地质录井实验实习课,再现荧光录井、岩屑岩心录井、钻井液录井和综合录井仪录井等环节。这不仅可以帮助学生们加深对地质综合录井等基础理论知识的理解,而且实验的直观性和参与性可以激发学生对地质录井课程学习的兴趣,发挥本院地质录井传统教学优势,提高学生的地质录井操作技能,达到增强学生录井操作技能,强化油矿地质学教学质量,还可以为本校学生参与每年举办的“全国石油工程大赛”等科技创新活动提供良好的实践、实验平台。
(1)实验室建设要求。实验室建设要满足以下几个设想:一是满足新的录井实验项目开设要求,丰富科研项目和学生创新实验活动,使实验仪器可操作、实验结果可重复、实验数据可靠;二是使地质录井油气检测功能齐全,应有荧光录井、岩屑岩心录井、钻井液录井和综合录井仪录井等;三是能根据实际钻井需要调整为碎屑岩、碳酸盐岩、火山岩、变质岩等不同岩性的地层介质;四是综合录井仪与校内实训基地钻井设备与工艺流程相结合,充分展示地质录井过程和油气检测技能;五是多数实验操作及分析过程应达到半智能、智能化控制,实验数据多数可按行业规范的数据库记录[2~4]。
(2)实验室建设原则。根据油矿地质学、综合录井等地质录井理论,采用常规录井、新技术录井等多种录井方式,依赖先进的综合录井仪和传感器技术,实现碎屑岩、碳酸盐岩等常规岩性储层和火山岩、变质岩等特殊岩石储层录井过程,建成多岩性、多录井手段的综合实验室实验平台,直接服务于油气录井教学和油气勘探。
(3)实验功能设置。常规录井项目:常规荧光录井、岩屑岩心录井和钻井液录井等;新技术录井:定量荧光录井、综合录井仪录井、空(氮)气钻井录井、水平井导向录井等。
(4)青年教师实验技能培养。提高青年教师实验技能,使理论与实践相结合,提升专业教学能力,充分利用实验平台,促进更多高水平科研成果产生。
实验室条件建设包括实验室仪器设备、地层介质(岩性)等硬件建设和操作使用方法与实验操作规程、实验数据采集等应用软件建设,也包括了适合不同地层介质实验的技能研究与设计等实验教学的内容[5,6]。
(1)实验设备(装置)建设。主要是配合油矿地质、综合录井技术本科课堂教学,现有设备:综合录井仪1套、箱式荧光仪4台。现有地层介质:某井下三叠统飞仙关组、嘉陵江组碳酸盐岩岩屑、岩心样品。需购进定量荧光仪1套、岩石热解仪1套、色谱仪1套、泥浆密度计、粘度计等。需购进碎屑岩、火山岩岩心、岩屑样品和空(氮)气钻井条件下碎屑岩或碳酸盐岩岩屑;不同热演化阶段的原油样品等。再现不同地层介质下地层分析、沉积岩结构、沉积构造分析、油气产状测量等模拟实验。实验设备要有系统性和数字一体化功能,满足数字化、信息化实验室建设要求,也可以提高实验设备的使用效率,避免单一设备因配套不佳而闲置。
(2)实验教学模型。除已有教学模型外,需要设计出如垂直井井身结构模型、定向井或水平井井身结构模型、水平井导向录井模型等符合新钻井技术需要的新实验模型。
(3)实验操作使用方法与规程。按照各实验项目要求安装、调试实验设备,使各设备间具高关联性和系统性,提高设备使用效率。按设备性能要求和实验规范制定严格的实验操作规程和守则。
(4)实验数据和图像采集应用软件开发与使用。定量荧光、色谱分析、综合录井实验应用软件多数由设备提供商提供,部分与油气勘探开发行业规范有一定差异,需要对原有实验数据和图像采集应用软件再开发,使多数实验操作及分析过程达到半智能化、智能化控制,实验结果可按行业规范的数据库记录。
(1)为本校资源勘查工程、石油工程等相关专业油矿地质学和综合录井技术课程教学开设出不同地层介质下油气录井实验课。
(2)可开出油矿地质综合实验教学项目常规和新技术录井实验,其中含有常规岩屑、岩心荧光检测实验;岩心、岩屑岩性鉴定与分析实验;岩心滴水油气检测实验;岩心、岩屑定量荧光实验;钻井液录井实验;气测录井实验参观;空气或氮气钻井条件下岩屑录井与鉴定实验;水平井导向综合录井实验等。
(3)“油矿地质综合实验室”建设能够比较好地再现不同地层介质条件下多种录井方式的录井过程和岩屑岩心分析过程,可使学生们直接观察岩心沉积构造、岩屑岩心鉴定和荧光检测操作过程,从直观和定量的角度,理解实物与理论间的关系。检验常规油气录井的经典性、低成本和新技术录井的现实需求和先进性,再现油气录井的复杂操作过程,使录井技能具有可重复操作性。使学生比较好的理解、掌握不同地层介质下录井操作具有的岩性多样性、录井环境条件复杂性和录井操作的安全性、鉴定分析结论多解性和对实时钻井工程的指导作用。
根据油矿地质学和综合录井技术课程实验教学的需要,结合重庆科技学院加强专业综合实验室建设要求,探讨油矿地质综合实验室建设方案、预计达到的目标和实验人才培养等,提出一些个人在油矿地质、地质录井等实践、实验教学方面点滴思考,供实验室建设和管理者借鉴,旨在高效整合现有实验设备,建设一个满足录井新技术发展要求的综合实验平台。
[1]杨国良.实验教学示范中心建设的实践与探索[J].实验室研究与探索,2006(4).
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[3]张殿强,李联玮.地质录井方法与技术[M].北京:石油工业出版社,2001.
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G642.423
A
1673-1999(2012)09-0184-02
李光云(1967-),男,工学博士,重庆科技学院高级工程师,从事油气勘探教学与科研工作。
2012-02-23