数字核心图书馆的建设
(中国石化中原油田分公司档案管理处)
岩心是油田油气勘探开发最重要的基础地质资料。由于自然条件的变化和人为因素的影响，岩心被带到地表后会逐渐失去原来的真实面貌。岩心的数字化可以永久完整地保存岩心的原始影像信息，数字化岩心库的建设是物理岩心库不可或缺的有益补充。数字岩心库建设以岩心数字化为出发点，以资源共享和提高油气勘探开发效率为目标，实现岩心数据管理的系统化、科学化和数字化。数字岩心库的建设主要包括数字岩心的观测、岩心相关数据库的检索、岩心描述和解释数据库的建立。加强数字岩心库建设，对于夯实科研生产基础，提高油气勘探开发水平具有重要意义。
关键词:数字岩心库，油气勘探开发档案，实物档案，数字档案
岩心是通过钻井和取心获得的最直观、最真实、最可靠的原始数据，反映了地层的地质特征，是油田的宝贵财富。岩心本身包含着丰富的与油气勘探开发密切相关的地质信息，对岩心的观察和分析是油田油气勘探开发各种研究的基础。通过对岩心的观察和分析，可以了解古生物的特征，确定地层时代，进行地层对比。可以了解地层的岩性、颜色和结构，从而推断其形成环境，预测有利的储层发育区。掌握地层的含油气性和岩石物性，可以研究储层岩性、物性、电性和含油性之间的关系等。尤其是目前，随着油气勘探的深入，勘探的难度越来越大，容易找到的大型构造油气藏越来越少。以地层和岩性为主的隐蔽油气藏已成为油气勘探的主要方向。隐蔽油气藏的勘探需要对岩性和地层有更深入的了解，岩心的观察和分析尤为重要。
1岩心数字化的必要性
岩心被带到地表后，由于自然条件的变化和人为因素的影响，随着时间的推移，岩心必然会逐渐失去原来的真实面貌。
一方面，岩心在地下温度高、压力大的环境中处于稳定状态，但被带到地表后，由于自然条件的变化，不断受到风化和侵蚀，使岩心的颜色、理化特征和含油性逐渐发生变化。特别是一些特殊岩性的岩心更容易受到损害，如胶结弱的岩石更容易破碎风化，盐膏岩更容易潮解溶解。此外，在西北、东北寒冷地区，岩心内水冻结引起的冻胀风化是岩心加速风化的主要原因，被称为“岩心第一杀手”[1]。
另一方面，在岩心观察过程中，岩心容易因反复运动而损坏、错位，特别是重要井段的岩心因反复取样而变得不完整。核心数据的唯一性使其无法复制和再生，一旦被破坏就不复存在，造成不可挽回的损失。
此外，传统的粗放型核心管理模式虽然基本能满足科研生产的需要，但其管理模式已经落后于时代，在成果的使用、保护和享受方面存在一些弊端，不利于研究工作的深入开展。特别是为了看到一口井或一小段岩心，科研人员需要在岩心库中翻找大量的岩心，劳动强度大，效率低，而且冬季天气寒冷，不适合岩心观察，也给科研生产带来很大不便。
随着计算机网络技术的不断发展和进步，信息技术的逐步普及和应用，大容量的核心综合数据信息传输成为可能，相应地为核心信息管理和保存创造了良好的条件。为了有效抢救原始岩心数据，保护其原始图像信息的完整性和真实性，充分发挥岩心作为珍贵地质资料在油田生产、科研和管理中的作用，岩心数字化势在必行。岩心数字化后，不仅可以完整及时地保存岩心的原始图像信息，还可以弥补岩心风化、破碎、取样等造成的损失缺陷，达到永久保存岩心图像的目的。而且通过数字核心图书馆的建设和网络信息化，可以实现核心图文信息资料的远程和网络化应用，实现核心资源的共享。广大科研人员将不再受天气、时间、地点的限制，可以方便快捷地观察和研究岩心，不仅提高了工作效率和岩心资料的利用率，而且更大程度地挖掘了岩心资源的科学价值，促进了油田勘探开发的发展。
2数字核心图书馆建设
数字岩心库建设以岩心数字化为出发点，以资源共享和提高油气勘探开发效率为目标，实现岩心数据管理的系统化、科学化和数字化。基于网络计算机技术设计开发数字岩心库软件的尝试已经有很多[2 ~ 6]，并且在目前的国际大陆钻探项目中，已经通过网络实现了扫描岩心图像的资源化，大大提高了国内外科学家的工作效率[7]，数字岩心库的建设已经具备了基本条件。数字岩心库的建设应主要包括数字岩心的观测、岩心相关数据库的检索和岩心描述解释数据库的建立。
2.1数字岩心的观测
核心本身是一个视觉实体。在我国油气勘探的早期，人们试图将岩心图像以照片或录像带的形式保存下来，供科研人员使用，这对油田的勘探开发起到了一定的作用，但其缺点是成像周期长，保存时间短，传输、出版、印刷极为不便。20世纪90年代后出现的彩色岩心图像扫描分析技术[8]，利用彩色岩心扫描仪采集、传输和存储岩心表面图像信息，不仅拓展了岩心档案的保存手段，而且提供了高质量的岩心图像数据，极大地支持了岩心的观察描述和油气勘探开发研究。
岩心出筒后对岩心图像进行扫描，可以最大程度地保存岩心原始图像信息的完整性，在一定程度上弥补后期取样分析对岩心造成的损害。按照岩心从筒开始的自然顺序，自上而下拼接单个岩心图像，形成岩心各筒的纵向柱状岩心图像，按照深度标志进行分割，将岩心的详细描述分别粘贴到相应位置，制成图解岩心图。为了进一步深入观察岩心，可以对所有岩心进行垂直切片和抛光，然后仔细收集切片表面的图像信息，使研究人员看到的岩心图像更加清晰。
通过彩色岩心图像扫描分析技术和网络技术的发展和应用，可以实现岩心图像数据的数字化和网络化管理。高分辨率岩心图像基本满足常规岩心观察研究的要求，实现了岩心在线观察研究，有利于岩心数据的进一步交换和利用，大大提高了岩心数据的利用率。
2.2核心相关数据库的查询
岩心扫描图像给出了直观的图像，研究人员可以观察到岩石颜色、岩性、沉积构造和含油量等特征，但其物理性质、确切的矿物成分和准确的岩石命名只能通过进一步的测试和分析来确定。因此，有必要将油田勘探开发数据库与数字化岩心数据库连接起来，将取心数据与分析测试、测井、试油、钻井等图形数据结合为一个整体信息系统，使宏观岩心观察与微观测试分析及相关石油地质数据相结合，真实、直观、全面地反映岩心的地质特征，为油田勘探、开发、生产和研究提供支持。
2.3岩心描述解释数据库的建立
核心描述和解释数据库应构建成一个动态数据库。由于每个人的专业、研究方向、经历和水平不同，从岩芯中提取的信息量不同，对同一岩芯的描述和认识也存在差异，特别是在进一步判断岩芯的形成环境和推断其经历的地质过程方面，这在科学研究中是正常的。因此，数字核心图书馆系统应该为每个人提供一个相互学习和交流的平台，核心观察者可以通过这个平台表达自己不同的观点和看法。由于发表核心观察者的研究成果需要一定的时间，数字核心图书馆的档案管理人员要与核心观察者保持联系，及时将他们的研究成果补充到数据库中。一方面体现了岩心观察分析在油田勘探开发中的重要作用，尊重了岩心观察人员的劳动成果，另一方面也为后来的岩心观察人员提供了借鉴，从而达到相互学习、共同提高的目的。
3结论
数字岩心库建设是当前油田“数字油田”建设的重要组成部分，是当前国家数字档案馆建设不可分割的一部分，是实体岩心库不可或缺的有益补充。近年来，国内各大油田[1，8 ~ 14]普遍开始尝试岩心数字化，其中长庆油田在2011 [9]建成了亚洲最大的数字化岩心库。但由于数字核心银行的建设需要大量的资金和多学科的技术，难度较大。目前，我国数字核心银行的建设还处于初级阶段。但是，为了进一步挖掘岩心这一宝贵的第一手资料在勘探开发中的价值，需要进一步加强数字化岩心库的建设，这对夯实科研生产基础、提高油气勘探开发水平具有重要意义。
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