[發明專利]一種適用于超聲成像測井的圖像裂縫實時提取方法

有效

• 申請號: 202011537010.0
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112581456B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 張偉;李焱駿;師奕兵;吳桐;羅欣怡;李志鵬
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194;G06N3/006;E21B47/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

本發明公開了一種適用于超聲成像測井的圖像裂縫實時提取方法，先根據Otus分割算法對原始圖像進行初步分割，提取有效裂縫信息以建立搜索空間；再參考裂縫展開形態，通過投票累加機制確定裂縫基準位置，根據基準位置對裂縫所在區域進行適當裁切；接著將裁切得到的圖像沿縱向進行裁切，得到帶有部分裂縫信息的各個子區域，并對各個子區域使用蟻群算法并行進行裂縫搜索與提取；最后將已搜索得到裂縫路徑的子區域進行拼接，得到完整的裂縫。

技術領域

本發明屬于測井技術領域，更為具體地講，涉及一種適用于超聲成像測井的圖像裂縫實時提取方法。

背景技術

在石油測井領域中，地層裂縫是廣泛分布于不同巖性，經過不同成巖作用或構造變形作用逐漸形成的不連續剖面。而裂縫的存在與否通常是致密地層中油氣藏可采性的關鍵指標。井周成像測井技術是現在主流的地層信息獲取的方法之一。井周成像測井能夠以直觀的井壁圖像來反應石油井的狀況，可以清晰明了地看到井壁上裂隙與孔洞的發育情況，是評價石油井的重要手段。

井周成像測井領域中主要使用的測井方法有超聲成像法與微電阻率掃描法，其中超聲成像法利用超聲波在不同介質中的回波反射原理，將收到的回波的到時和幅度數字化，然后沿深度方向排列形成測井圖像，具有分辨率高、成像直觀、攜帶信息多等優點。較微電阻率掃描法，盡管超聲成像法的分辨率低一些，但因為穿透能力強，井周覆蓋率高，儀器結構簡潔而得到更廣泛的應用。

如圖1所示，超聲成像測井儀的探頭不斷的旋轉掃描井壁，形成一個掃描線，其掃描線沿深度排列形成測井圖像，圖像中每個像素對應于井壁反射的超聲信號的到達時間。陰影區表明在該區域測得的回波到達時間很小，而反過來，回波到達時間很大甚至沒有回波反射。

基于超聲成像測井的裂縫識別方法很多，有的用數學模型對滿足正弦形狀的散點進行擬合，但由于實際鉆井中，井壁破損，裂縫形狀不一定為標準正弦而導致識別不佳；有的用最大熵閾值分割算法從圖像中分離出裂縫對應的像素，但往往會殘留部分非裂縫信息，影響檢測結果。本發明將基于Otus閾值分割算法和改進型蟻群算法結合起來能過濾不需要的干擾信息，快速又準確的對裂縫進行識別與提取。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種適用于超聲成像測井的圖像裂縫實時提取方法，利用井下儀器所采得的數據進行實時裂縫搜索然后生成帶有具體裂縫信息的測井圖像以實現測井過程中的對裂縫的準確實時識別與提取，以便測井人員更好的觀察圖像對井下狀況進行實時分析，提高測井效率。

為實現上述發明目的，本發明一種適用于超聲成像測井的圖像裂縫實時提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、利用Otsu分割算法對原始的超聲測井圖像G進行初步閾值分割；

(1.1)、計算圖像G的類間方差

μ_T為圖像G的灰度均值，ω(d)為灰度級為0到d的像素被分到裂縫區G₁的概率，μ(d)是灰度級為0到d的像素的灰度均值；

(1.2)、求取一個最佳分割閾值T^*使得裂縫區G₁與背景區G₂的信息熵之和最大；

(1.3)、將圖像G的所有像素點按照閾值T^*進行分割，將小于閾值的像素點歸為裂縫區G₁，對應的灰度值設為0，剩余的像素點歸為背景區G₂，對應的灰度值設為1；

(1.4)、利用序號法將裂縫區G₁化為可行柵格，將背景區G₂化為不可行柵格，從而生成二值圖像所對應的柵格集，作為搜索空間；