[發明專利]一種構建數字巖心的方法及裝置

有效

• 申請號: 201711446494.6
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108267466B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 林偉;楊正明;李熙喆;熊生春;何英;儲莎莎
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046;G01N23/2251
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;陳剛

本申請實施例公開了一種構建數字巖心的方法及裝置。所述方法包括：對第一巖心樣品進行CT掃描，基于CT掃描結果確定第一巖心樣品的CT二值化圖像；以及利用掃描電鏡對第二巖心樣品進行掃描，基于電鏡掃描結果確定第二巖心樣品的掃描電鏡二值化圖像；從掃描電鏡二值化圖像中提取訓練圖像；將訓練圖像與CT二值化圖像中的目標CT子圖像進行對比，并根據對比結果對CT二值化圖像進行修正，根據修正后的CT二值化圖像構建目的區域的數字巖心。本申請實施例提供的技術方案，可以提高多尺度孔隙三維數字巖心構建的精度。

技術領域

本申請涉及巖石物理技術領域，特別涉及一種構建數字巖心的方法及裝置。

背景技術

數字巖心的構建方法主要分為兩大類：物理實驗法和數值重建法。

物理實驗法是指利用掃描電鏡、核磁共振和CT掃描儀等各種巖石物理實驗設備來構建三維數字巖心，其原理是利用圖像處理技術和數學算法將實驗獲取的巖心不同切面上的二維圖像進行三維重構；根據巖石物理實驗方式的不同，主要分為序列成像法、聚焦掃描法、核磁共振法以及X射線CT掃描法四種。

數值重建法主要是基于巖石的鑄體薄片、巖石粒度資料等二維信息，通過圖像處理和統計分析提取出構建數字巖心需要的關鍵信息，然后再利用數學算法進行三維重建；根據算法的不同，主要分為隨機法和過程法；不同的隨機法選用不同的統計特性作為重建約束函數，因此隨機法又可細分為高斯場法、模擬退火法、多點地質統計法、順序指示模擬法和過程模擬法等。

目前建立多尺度孔隙三維數字巖心的方法主要是X射線CT掃描法。然而，由于受到掃描分辨率與掃描巖心尺寸成反比關系的限制，這種方法通常建立的數字巖心尺寸較小，一般在微米-毫米級別，導致所建立的數字巖心中包含的物理信息較少，且不能較好地反映巖石整體宏觀特性。特別是針對非均質性較強的儲層巖石，其孔隙類型多樣化，例如，孔、裂縫和洞等，孔隙大小變化可達幾個數量級，這種方法構建的數字巖心難以包含不同級別的微觀結構，往往代表性較差，可能導致構建的多尺度孔隙三維數字巖心不精確。

發明內容

本申請實施例的目的是提供一種構建數字巖心的方法及裝置，以提高多尺度孔隙三維數字巖心構建的精度。

為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種構建數字巖心的方法及裝置是這樣實現的：

一種構建數字巖心的方法，提供有目的區域的第一巖心樣品和第二巖心樣品；其中，所述第一巖心樣品通過對所述目的區域的巖心進行第一處理得到；所述第二巖心樣品通過對所述目的區域的巖心進行第二處理得到；所述方法包括：

對所述第一巖心樣品進行CT掃描，基于所述CT掃描結果確定所述第一巖心樣品的CT二值化圖像；以及利用掃描電鏡對所述第二巖心樣品進行掃描，基于所述電鏡掃描結果確定所述第二巖心樣品的掃描電鏡二值化圖像；

從所述掃描電鏡二值化圖像中提取訓練圖像；其中，所述訓練圖像表示所述掃描電鏡二值化圖像中包含指定孔隙結構類型的掃描電鏡子圖像；

將所述訓練圖像與所述CT二值化圖像中的目標CT子圖像進行對比，并根據對比結果對所述CT二值化圖像進行修正，根據修正后的CT二值化圖像構建所述目的區域的數字巖心；其中，所述目標CT子圖像表示所述CT二值化圖像中與所述訓練圖像的尺寸相同的CT子圖像。

優選方案中，所述對所述第一巖心樣品進行CT掃描，基于所述CT掃描結果確定所述第一巖心樣品的CT二值化圖像，包括：

利用X射線對所述第一巖心樣品進行CT掃描，得到所述第一巖心樣品的CT灰度圖像；

對所述CT灰度圖像進行第一圖像處理，得到所述CT二值化圖像。

優選方案中，所述對所述CT灰度圖像進行第一圖像處理，得到CT二值化圖像，包括：

對所述CT灰度圖像進行濾波處理；