[發明專利]一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的方法及裝置

有效

• 申請號: 202210249326.2
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114624267B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 楊繼進
• 申請（專利權）人: 貝光科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 朱振德

1.一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、利用雙能CT掃描裝置，在高能和低能下分別對巖心樣品進行掃描，分別得到若干高能CT切片圖像和若干低能CT切片圖像以及各自對應的高能吸收系數和低能吸收系數；

S2、定義雙能CT指數DEI：

其中，u_H、u_L分別為高能吸收系數和低能吸收系數，u_water為水的CT吸收系數，常數α為康普頓修正系數；

S3、利用公式(1)，計算每張高能CT切片圖像和低能CT切片圖像的雙能CT指數，得到所有CT切片圖像的雙能CT指數；

S4、按巖心樣品的深度方向建立深度與所有CT切片圖像的雙能CT指數的關系圖，在關系圖中，取相鄰的峰和谷之間的拐點作為分界線對礦物進行劃分：所述分界線到相鄰的峰的范圍為一類礦物，該分界線到相鄰的谷的范圍為另一類礦物，同時，按劃分的礦物刻畫紋層。

2.如權利要求1所述的一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的方法，其特征在于：在雙能CT掃描裝置中，高能掃描電壓為100-320KV，低能掃描電壓為30-100KV。

3.如權利要求1所述的一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的方法，其特征在于：在利用雙能CT掃描裝置進行掃描之前，將X-射線能夠穿透的巖心樣品裝上掃描床，并校正巖心樣品在掃描床上的位置，選取CT參數，所述參數包括掃描電壓、電流、巖心樣品長度方向上掃描分辨率及分辨率間距，其中，所述分辨率間距的設置能夠使得巖心樣品在其長度方向上，每米得到一百張以上的高能CT切片圖像或低能CT切片圖像。

4.如權利要求1所述的一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的方法，其特征在于：所述康普頓修正系數α是高能E_H和低能E_L的能量函數F：

α＝F(E_L/mC²，E_H/mC²) (2)

其中，m是靜止電子的質量，C為光速。

5.如權利要求1所述的一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的方法，其特征在于：所述高能吸收系數和低能吸收系數通過雙能CT掃描裝置的掃描CT數獲得，CT數和吸收系數關系如下：

其中，u為巖心樣品的吸收系數，高能吸收系數u_H和低能吸收系數u_L屬于u，將公式(3)代入公式(1)，通過CT數得到相應的吸收系數。

6.如權利要求1或5所述的一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的方法，其特征在于：所述步驟S3具體包括步驟：在同一巖心樣品深度位置，對每張高能CT切片圖像和低能CT切片圖像中的每個像素的吸收系數或CT數代入公式(1)，得到該深度位置對應切片所有像素下的雙能CT指數，對切片所有像素下的雙能CT指數加和后做平均，得到每張高能CT切片圖像和低能CT切片在切片位置的雙能CT指數。

7.如權利要求1所述的一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的方法，其特征在于：所述紋層進行刻畫時，對不同礦物所在范圍采用不同顏色或灰度表示。

8.一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的裝置，其特征在于：采用如權利要求1-7中任一項所述的一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的方法進行巖心礦物和紋層識別。

9.如權利要求8所述的一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的裝置，其特征在于：所述雙能CT掃描裝置為微米CT、醫療CT或工業CT。

10.如權利要求9所述的一種雙能CT指數識別巖心礦物和紋層的裝置，其特征在于：所述巖心樣品包括泥頁巖巖心、砂巖巖心、碳酸鹽巖心、火層巖巖心、花崗巖巖心、天然氣水合物巖心，湖底或海底巖心中的一種。