[發(fā)明專利]碳酸鹽巖彈性性質(zhì)與孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010104071.1
• 申請(qǐng)日: 2020-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN111426616B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙建國(guó);潘建國(guó);李勁松;孫朗秋;胡洋銘;劉欣澤;歐陽(yáng)芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京);中國(guó)石油天然氣股份有限公司勘探開發(fā)研究院西北分院;中國(guó)石油集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08;G01N23/046;G06F30/23
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 劉飛;周達(dá)

1.一種碳酸鹽巖彈性性質(zhì)與孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法，其特征在于，包括：

獲取指定巖樣的巖石物理參數(shù)；

基于所述巖石物理參數(shù)及所述指定巖樣的CT掃描圖像構(gòu)建第一數(shù)字巖芯，包括：獲取所述巖樣的CT掃描圖像；對(duì)所述CT掃描圖像進(jìn)行圖像二值化處理，并根據(jù)獲得的二值化圖像構(gòu)建第一數(shù)字巖芯，所述圖像二值化處理依次包括對(duì)比度增強(qiáng)、濾波去噪、邊緣增強(qiáng)和圖像分割處理，所述對(duì)比度增強(qiáng)處理采用灰度變換公式實(shí)現(xiàn)，所述灰度變換公式為：

其中，f(x,y)表示原始二維圖像上坐標(biāo)(x,y)處像素點(diǎn)的灰度值，g(x,y)表示同一點(diǎn)灰度變換后的值，a、b、c、d均為常數(shù)；

所述濾波去噪采用各項(xiàng)異性濾波算法實(shí)現(xiàn)，公式為：

其中，I_t(s)表示原始圖像的灰度函數(shù)，I_t+1(s)表示濾波后圖像的灰度函數(shù)，s則是像素點(diǎn)在圖像上的空間位置坐標(biāo)；λ為控制擴(kuò)散強(qiáng)度的常數(shù)，λ值越大濾波后圖像越平滑；g_K(x)為擴(kuò)散函數(shù)，其中x為圖像梯度值，K為判斷噪聲與微觀結(jié)構(gòu)信號(hào)的圖像梯度閾值參數(shù)，梯度低于K值判斷其為噪音信號(hào)，梯度高于K值就判斷其為有用的微觀結(jié)構(gòu)信號(hào)；為像素點(diǎn)與周圍各方向相鄰像素的差值；η_s＝{N,S,E,W}代表像素點(diǎn)s周圍北、南、東、西四個(gè)方向的符號(hào)，K設(shè)置為公式(2)中每次迭代中梯度直方圖積分(累計(jì)和)90％值所對(duì)應(yīng)的梯度；

所述邊緣增強(qiáng)采用邊緣檢測(cè)法實(shí)現(xiàn)，通過圖像梯度的累加求和函數(shù)，確定梯度累加占總值90％的梯度點(diǎn)，根據(jù)高梯度指示相邊界識(shí)別固體顆粒與孔隙間的邊緣區(qū)域，所述高梯度指示相邊界高于所述梯度點(diǎn)；

網(wǎng)格化所述第一數(shù)字巖芯，并根據(jù)所述巖石物理參數(shù)對(duì)網(wǎng)格化的第一數(shù)字巖芯進(jìn)行礦物骨架模量賦值，獲得網(wǎng)格化的第二數(shù)字巖芯；

對(duì)所述網(wǎng)格化的第二數(shù)字巖芯進(jìn)行有限元彈性性質(zhì)模擬，獲得所述網(wǎng)格化的第二數(shù)字巖芯中每個(gè)子網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的數(shù)字巖芯體的彈性性質(zhì)；

根據(jù)所述彈性性質(zhì)及所述巖石物理參數(shù)確定所述數(shù)字巖芯體的孔隙結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的碳酸鹽巖彈性性質(zhì)與孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法，其特征在于，所述巖石物理參數(shù)包括：

孔隙度、成巖礦物組成、孔隙類型、密度及指定頻段下隨圍壓變化的縱、橫波速度。

3.如權(quán)利要求1所述的碳酸鹽巖彈性性質(zhì)與孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法，其特征在于，所述基于所述巖石物理參數(shù)及所述指定巖樣的CT掃描圖像構(gòu)建第一數(shù)字巖芯，還包括：

優(yōu)化所述第一數(shù)字巖芯，以使其孔隙度與所述巖石物理參數(shù)中的孔隙度相一致。

4.如權(quán)利要求1所述的碳酸鹽巖彈性性質(zhì)與孔隙結(jié)構(gòu)獲取方法，其特征在于，所述根據(jù)所述彈性性質(zhì)及所述巖石物理參數(shù)確定所述數(shù)字巖芯體的孔隙結(jié)構(gòu)，包括：

根據(jù)公式確定所述數(shù)字巖芯體的孔隙結(jié)構(gòu)；

其中，ρ為數(shù)字巖芯體的密度，ρ_m為數(shù)字巖芯體分割的孔隙相中固體相礦物骨架的密度，ρ_f為數(shù)字巖芯體分割的孔隙相中充填的流體或氣體的密度，φ為數(shù)字巖芯體的孔隙度，K為數(shù)字巖芯體的體積模量，V_P為數(shù)字巖芯體在指定頻段下隨圍壓變化的縱波速度，V_S為數(shù)字巖芯體在指定頻段下隨圍壓變化的橫波速度，μ為數(shù)字巖芯體的剪切模量，F(xiàn)_k為中間變量，K_m為數(shù)字巖芯體分割的孔隙相中固體相礦物骨架的體積模量，K_f為數(shù)字巖芯體分割的孔隙相中充填的流體或氣體的體積模量，f為中間變量，γ為數(shù)字巖芯體的孔隙結(jié)構(gòu)因子。