[發明專利]一種巖層孔隙率分布計算方法

有效

• 申請號: 202110880329.1
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113592823B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 王少鋒;皮滋滋;尹江江;周子龍
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T7/11;G06T7/90;G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業

本發明公開了一種巖層孔隙率分布計算方法，包括輸出地層運動原始三彩圖像；對地層運動原始三彩圖像進行預處理，生成對應的三維圖像數字矩陣；生成巖層裂隙層間分布圖；沿巖層方向遍歷巖層裂隙層間分布圖，得到巖層裂隙信息提取區域圖；并繪制巖層裂隙層孔隙率對應的分布曲線圖；對巖層裂隙層間分布圖進行全圖像范圍遍歷，生成巖層孔隙率分布云圖。本發明提供的這種巖層孔隙率分布計算方法，利用計算機對巖層圖像的處理，減少了人工運算出現的遺漏或疏忽，避免了傳統孔隙率計算方法中實驗造成的有關誤差，且在一定程度上加快了運算速度，從數據上直觀呈現了巖層孔隙率在一定走向上的分布；同時減少了其他圖像干擾，計算更加準確、高效。

技術領域

本發明屬于巖土工程領域，具體涉及一種巖層孔隙率分布計算方法。

背景技術

如今隨著基建水平的提高，地質開發工程的不斷發展，在巖土工程中面臨許多安全問題。例如，礦產資源開采后的踩空區容易因為維護不當而造成塌陷；工程開挖引起透水事故。上述安全問題的原因，一般是由于工程實踐中巖層產生了大量裂隙，改變了地層的流體流動性質；裂隙的發育狀態一般通過孔隙率進行計算。因此，對巖體工程項目中地層孔隙率分布進行研究及計算具有重要的應用意義。

巖層的孔隙率是地層中各種孔洞和裂隙的總和與巖體總體積的比值，是巖層的重要物理性質，是研究巖石動力學的重要數據資料。國內外對巖層孔隙率分布計算開展了諸多研究。一般認為的巖體孔隙率計算方法為，在忽略巖石內部孔隙率的情況下，對巖體進行冒落實驗，冒落的巖石不發生變形，孔隙率可用公式表達：n＝Vf/(Vs+Vf)，n為巖層的孔隙率；Vf為巖體孔隙體積，用冒落前后巖體體積之差表示；Vs為巖體破碎冒落后的巖石總體積。除此之外，在實驗室里利用巖石標本或鉆井取芯進行測定、采用聲波測井和中子密度測井對地層某一位置的孔隙率值進行測定。同時，現有技術中的巖層孔隙分布計算方法如：CN107402176B公開了一種裂縫孔隙度的確定方法和裝置，其中，該方法包括：獲取目標區域的露頭樣品、巖心樣品；對露頭樣品進行三維激光掃描，建立目標區域的儲層地質模型；通過目標區域的儲層地質模型，確定裂縫的延伸長度；根據巖心樣品，確定裂縫的開度、裂縫的充填系數、裂縫的貫穿系數；根據裂縫的延伸長度、裂縫的開度、裂縫的充填系數、裂縫的貫穿系數，確定目標區域的裂縫孔隙度。由于該方案利用表征效果較好的露頭樣品建立儲層的地質模型，對裂縫進行定量確定；再結合巖心數據，準確地確定裂縫孔隙度，從而解決了現有方法中存在的確定的裂縫孔隙度精度不高、準確度較差的技術問題，達到了快速、準確地定量確定裂縫孔隙度的技術效果。CN105866002B發明公開了一種精確的含油頁巖核磁共振孔隙度測試方法，通過測試不同等待時間、回波間隔飽和煤油頁巖核磁共振T2譜分布和孔隙度，并與氦氣孔隙度對比標定等待時間和回波間隔，最佳等待時間和回波間隔時核磁共振T2譜分布即可精確表征含油頁巖儲層物性特征。發明將影響含油頁巖核磁共振孔隙度測試精度因素歸結于樣品飽和流體的類型和測試參數(等待時間和回波間隔)，通過飽和煤油消除頁巖樣品水化作用的影響；通過分析T2譜分布變化和氦氣孔隙度標定最佳等待時間和回波間隔；采用所述方法，通過測試不同等待時間和回波間隔飽和煤油頁巖核磁共振T2譜分布和孔隙度，即可獲得能夠精確表征含油頁巖孔隙度的最佳測試參數。

上述現有技術中的裂隙孔隙度計算方法及核磁共振孔隙度測試方法在一定程度上均可以對地層或掩體的裂紋、孔隙度分布進行分析及計算，但技術還存在一些局限性。例如，裂隙孔隙度計算方法通過對目標區域取樣進行激光掃描，可確定裂縫的延伸長度、貫穿系數等多項性質參數，但激光掃描的方法缺乏對地層全貌進行精確研究，缺乏綜合性的概括，且本身對實驗儀器及操作具有較高的要求；核磁共振法通過共振普分布及孔隙度與標定物的對應參數進行比較，得到頁巖儲層的含油飽和度和孔隙度，但不是通過直接測量手段，存在一定的誤差；同時現有的技術方式較為復雜，運算速度低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種巖層孔隙率分布計算方法，該方法能夠減少計算步驟，并且應用范圍廣，效率高、可靠性強。

本發明提供的這種巖層孔隙率分布計算方法，包括如下步驟：