[發明專利]一種基于巖心測量的地層裂縫空間重構方法

有效

• 申請號: 201310019575.3
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103114848A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 李皋;孟英峰;段慕白;魏納;劉佳潔;趙強
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.一種基于巖心測量的地層裂縫空間重構方法，其特征在于：它包括以下步驟：

S1、選取實驗地層圓柱體裂縫巖心；

S2、使用非接觸式測量系統對裂縫巖樣進行掃描及處理，將選取的裂縫巖心的兩塊剖面先后放在相同的參考平面上進行測量，得到裂縫表面整體形態曲面圖；

S3、采用三維點云數據逆向工程軟件進行點數據處理，獲得掃描裂縫表面整體形態數據；

S4、導出步驟S3中測量儀器掃描完成后的數據，進行去除噪點處理，并生成點云文件；

S5、將點云文件使用MATLAB中的以下函數生成裂縫空間網格圖：

[ＸI,ＹI]＝meshgrid(x,y);

ZI＝griddata(x,y,z,XI,YI);

mesh(XI，YI，ZI)；

S6、在步驟S5的基礎上，應用MATLAB中的contour（）函數繪制等高線并標注高程，得到數字化處理后粗糙裂縫剖面的等高線圖；

S7、將上述步驟中獲得的巖心剖面微凸體高度的圖像數據信息導入MATLAB，將高度數據數值化，巖心部分設置為1，其余部分設置為0，處理生成測試巖石裂縫面微凸體空間高度圖；

S8、根據裂縫合成表面生成原理對上述步驟中獲取的裂縫的一對粗糙表面上微凸體的圖形參數信息作必要的旋轉和移動，在MATLAB中重構裂縫空間模型。

2.根據權利要求1所述的一種基于巖心測量的地層裂縫空間重構方法，其特征在于：所述的步驟S2中，巖石裂縫掃描定位的具體操作為：將選取的圓柱體裂縫樣品兩塊剖面先后放在相同的參考平面上進行測量，移動激光頭調節光束與被測裂縫表面的距離保持在45～55mm，并為裂縫兩粗糙表面做明顯細致標記，將被測裂縫表面放置于測量儀的被測物體處，利用digitrek軟件按順時針的順序選擇裂縫表面的掃描區域，掃描精度在100微米～10微米范圍內，依次按照定基準點、選擇虛擬平面、調節精度、掃描范圍、模式、高度計算這樣的操作步驟進行測量，獲取x，y方向裂縫面上的所有數據點，得到點云數據。

3.根據權利要求1所述的一種基于巖心測量的地層裂縫空間重構方法，其特征在于：所述的步驟S4還包括：將點云文件用TXT格式打開，掃描數據為離散點形式，以（X，Y，Z）格式存入。

4.根據權利要求1所述的一種基于巖心測量的地層裂縫空間重構方法，其特征在于：所述的步驟S6中應用MATLAB中的contour（）函數的格式為：[C，h]＝contour(XI，YI，ZI)，從而獲取裂縫面上微凸體的高度分布、每個微凸體的坐標值。

5.根據權利要求1所述的一種基于巖心測量的地層裂縫空間重構方法，其特征在于：在MATLAB中使用textread函數讀取txt文件，即[x,y,z]＝textread(filename,format);其中filename為文件名，format為文件格式。

6.根據權利要求1所述的一種基于巖心測量的地層裂縫空間重構方法，其特征在于：在步驟S5中，通過改變步長的大小，調節網格圖的精度。

7.根據權利要求1所述的一種基于巖心測量的地層裂縫空間重構方法，其特征在于：所述的步驟S8中，裂縫合成表面生成原理是：假設粗糙裂縫面相對各自的基準面的高度值分別為h₁＝z₁（x，y），h₂＝z₂（x，y），那么合成表面的高度值為：

h＝h₁+h₂＝z₁（x，y）+z₂（x，y）。