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2020年我國原油及天然氣對外依存度分別達到73.5%和42%，原油和天然氣進口規(guī)模逐年增長，能源安全問題日益嚴峻。目前我國常規(guī)油氣資源雖然豐富但分布相對分散、勘探程度總體已經(jīng)較高，發(fā)現(xiàn)新儲量的難度加大。根據(jù)自然資源部資料，我國新增探明油氣地質(zhì)儲量已降至年來。隨著高品質(zhì)常規(guī)油氣資源儲量減少，我國油氣資源開發(fā)正日益轉(zhuǎn)向超深油氣、頁巖油氣、致密砂巖氣、煤層氣等領(lǐng)域，其中巖油氣開發(fā)是重點的推進方向。

我國擁有豐富的頁巖油氣儲量，集中分布在塔里木盆地、準噶爾盆地、松遼盆地、四川盆地、揚子地臺、江漢盆地和蘇北盆地等地區(qū)。頁巖油氣作為烴源巖層系內(nèi)自生自儲的油氣資源，由于有不同類型有機質(zhì)頁巖形成環(huán)境的差異，頁巖油氣儲層在縱向上具有多重非均質(zhì)性，包括巖性、儲層物性、巖石力學、地應(yīng)力、以及含油氣特性的縱向非均質(zhì)性，并且縱向非均質(zhì)性明顯強于橫向非均質(zhì)性，這對頁巖油氣的開發(fā)方案的設(shè)計與工程施工都帶來了挑戰(zhàn)。

在此大背景下，歐波同與中科院地質(zhì)與地球物理研究所共同研發(fā)推出了全新一代自動礦物分析系統(tǒng)MaipSCAN (Mineralogyby Artificial intelligence powered Scanning ElectronMicroscopy)。MaipSCAN以巖屑/巖心為分析對象，特別是巖屑樣品，巖屑顆粒外徑大于0.5mm即可滿足分析條件，在實際工程應(yīng)用中具有廣泛的適應(yīng)性。此外，MaipSCAN可作為實驗室分析設(shè)備也可滿足井場現(xiàn)場應(yīng)用需求。

MaipSCAN系統(tǒng)由掃描電鏡（SEM）、能譜儀（EDS）、制樣配套設(shè)備、多種智能分析軟件組成。

系統(tǒng)示意圖（左上：整機圖像；左下：巖屑篩洗烘一體機；右：軟件系統(tǒng)3大模塊）

硬件優(yōu)點：

• 新一代FEI掃描電鏡，自動對焦、自動消像散，降低電鏡操作難度；

• 新一代Bruker XFlash 6-100能譜儀，更大采樣計數(shù)率和掃描面積；

• 巖屑篩洗烘一體機提高制樣效率；

軟件優(yōu)點：

• 全中文界面，測量、礦物庫、解釋報告三大模塊，操作設(shè)置簡單；

• 開放的礦物庫，提供自主編輯功能，精準適用于不同區(qū)域地質(zhì)特征

• 自動生成各項掃描及演算數(shù)據(jù)，豐富的表格及圖文模板；

提供數(shù)據(jù)：

1，高分辨率電鏡圖像：分辨率10nm-1mm，實驗室水平

不同尺度下的BSE圖

2，元素信息：識別50多種元素，克服了XRF不能對C、O、Na測量的局限性，可識別測量GR元素（U/Th、K）

元素含量統(tǒng)計圖

3，礦物信息：采用譜圖對比法，精準識別礦物類型、含量

常見礦物圖譜示意圖

背散射及礦物識別對比圖

礦物信息統(tǒng)計表

背散射及礦物識別對比圖

4，物性參數(shù)：孔隙度、孔徑分布、裂縫評價相關(guān)參數(shù)

孔縫識別對比圖及孔縫信息統(tǒng)計表

5，巖石力學參數(shù)：縱橫波速度、楊氏模量、剪切模量、體積模量，以及基于礦物結(jié)構(gòu)的地層破裂壓力預(yù)測

巖石力學參數(shù)預(yù)測表

應(yīng)用方向：

• 輔助地質(zhì)導(dǎo)向：特征礦物快速識別，判別地層；

• 標定/補充測井數(shù)據(jù)：GR、Den、POR、縱橫波速度；

• 井壁穩(wěn)定性評價；

• 射孔分簇及壓裂優(yōu)化，為完井設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持；

• 綜合研究：物源、沉積環(huán)境分析；地層檢測；地質(zhì)建模；巖屑大數(shù)據(jù)應(yīng)用；

MaipSCAN，使用連續(xù)撈取的巖屑作為分析對象，是集元素、礦物、圖像、物性、脆性、彈性、巖性、甜點等重要參數(shù)為一體的平臺，具有數(shù)據(jù)連續(xù)準確、作業(yè)安全確的特點，可替代部分低效實驗分析和水平井測井數(shù)據(jù)，為開發(fā)井尋找儲層甜點、水平井段射孔壓裂優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。

基于巖屑的數(shù)據(jù)獲取方式，使得非均質(zhì)頁巖儲層及超深高溫井的井下數(shù)據(jù)獲取變得更加便捷，將極大地促進我國非常規(guī)油氣資源開發(fā)工程地質(zhì)一體化的應(yīng)用，提高油氣開發(fā)效率。