[發(fā)明專利]一種泥頁(yè)巖孔隙表面粗糙度分析、建模方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310040752.X
• 申請(qǐng)日: 2023-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN116245819A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡笑非;鄧虎成;龐宇;杜宇;雷思凡;解馨慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G01B15/08;G06T3/40;G16C60/00
• 代理公司: 成都知棋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51325
• 代理人: 馬曉靜

1.一種泥頁(yè)巖孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：先根據(jù)實(shí)際分析需要制備泥頁(yè)巖樣品，再對(duì)制備出的泥頁(yè)巖樣品進(jìn)行新鮮斷面截取，接著在泥頁(yè)巖樣品上除新鮮斷面以外的面涂覆包裹導(dǎo)電膠，得到被導(dǎo)電膠半包裹的泥頁(yè)巖樣品，隨后對(duì)被導(dǎo)電膠半包裹的泥頁(yè)巖樣品表面鍍金顆粒處理，然后將鍍金顆粒處理后的泥頁(yè)巖樣品固定在掃描電鏡觀察臺(tái)上；

步驟二：先對(duì)掃描電鏡觀察臺(tái)上的掃描電鏡儀器進(jìn)行掃描參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，再在設(shè)定的固定掃描參數(shù)下對(duì)泥頁(yè)巖樣品的新鮮斷面進(jìn)行圖像掃描，并基于連續(xù)移動(dòng)掃描拍攝的方法獲取一組以上的泥頁(yè)巖樣品新鮮斷面照片；

步驟三：將步驟二中拍攝的泥頁(yè)巖樣品新鮮斷面照片進(jìn)行連續(xù)拼接，形成大面積泥頁(yè)巖斷面照片；

步驟四：采用圖像處理軟件將步驟三中拼接得到的大面積泥頁(yè)巖斷面照片進(jìn)行圖像處理，獲取大面積泥頁(yè)巖斷面照片的孔隙粗糙度三維立體圖像、粗糙度參數(shù)值以及孔隙結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；

步驟五：根據(jù)步驟四中獲取的大面積泥頁(yè)巖斷面照片的孔隙粗糙度三維立體圖像、粗糙度參數(shù)值以及孔隙結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)獲取，實(shí)際泥頁(yè)巖樣品粗糙度優(yōu)勢(shì)特征和孔徑分布優(yōu)勢(shì)分布范圍，并建立具有粗糙度的多孔徑泥頁(yè)巖納米級(jí)分子孔隙結(jié)構(gòu)模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥頁(yè)巖孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述步驟一中，所述導(dǎo)電膠的主要成分為銀粉，所述泥頁(yè)巖樣品的表面鍍金顆粒處理操作在真空環(huán)境下進(jìn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥頁(yè)巖孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述步驟二中，所述掃描電鏡儀器為場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡，所述設(shè)定的固定掃描參數(shù)包括固定放大倍數(shù)、固定對(duì)比度和固定-亮度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥頁(yè)巖孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述步驟四中，對(duì)大面積泥頁(yè)巖斷面照片進(jìn)行圖像處理的具體步驟為：

S1、先調(diào)整大面積泥頁(yè)巖斷面照片的灰度值截取范圍，并提取大面積泥頁(yè)巖斷面孔隙，獲得孔隙形貌照片；

S2、接著對(duì)孔隙形貌照片中的孔隙結(jié)構(gòu)的面積和圓度設(shè)定過(guò)濾范圍，并經(jīng)過(guò)濾后對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的真實(shí)孔隙灰度值和半徑數(shù)據(jù)進(jìn)行提?。?/p>

S3、再獲得大面積泥頁(yè)巖斷面的灰度值粗糙度分布三維立體分布圖；

S4、然后將孔隙形貌照片用圖像處理軟件進(jìn)行粗糙度分析，并通過(guò)圖像處理軟件得到反應(yīng)粗糙度的灰度值分布特征曲線圖，同時(shí)利用圖像處理軟件得到孔隙粗糙度三維立體圖像及粗糙度參數(shù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種泥頁(yè)巖孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述S4中，采用的圖像處理軟件為ImageJ軟件，孔隙形貌照片采用ImageJ軟件中的SurfCharJ插件進(jìn)行粗糙度分析，反應(yīng)粗糙度的灰度值分布特征曲線圖采用ImageJ軟件中的PlotProfile工具獲取。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥頁(yè)巖孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述步驟五中，建立的多孔徑泥頁(yè)巖納米級(jí)分子孔隙結(jié)構(gòu)模型的主要孔隙結(jié)構(gòu)為有機(jī)質(zhì)孔隙和粘土礦物孔隙，通過(guò)多孔徑泥頁(yè)巖納米級(jí)分子孔隙結(jié)構(gòu)模型反應(yīng)泥頁(yè)巖斷面的孔隙特征。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥頁(yè)巖孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述步驟五中，建立模型時(shí)，根據(jù)泥頁(yè)巖樣品的晶胞單元分子式，提供一種有機(jī)質(zhì)單元分子結(jié)構(gòu)和三種粘土礦物單元分子結(jié)構(gòu)，所述有機(jī)質(zhì)單元分子結(jié)構(gòu)的分子式為：石墨有機(jī)質(zhì)C，所述三種粘土礦物單元分子結(jié)構(gòu)的分子式分別為：Na-蒙脫石Na_0.75(Si_7.75Al_0.25)(Al_3.5Mg_0.5)O₂₀(OH)₄、K-伊利石K(Si₇Al)Al₄O₂₀(OH)₄、高嶺石Al₄Si₄O₁₀(OH)₈。

8.一種泥頁(yè)巖孔隙表面粗糙度分析、建模系統(tǒng)，其特征在于：包括用于對(duì)泥頁(yè)巖孔隙粗糙度和孔徑結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定的參數(shù)確定模塊、用于泥頁(yè)巖孔隙粗糙度和孔徑分別進(jìn)行處理的參數(shù)處理模塊以及用于建立反應(yīng)孔隙特征的分子結(jié)構(gòu)模型的模型建立模塊，所述參數(shù)確定模塊通過(guò)參數(shù)處理模塊與模型建立模塊連接。