发育的微小孔隙，而运部分孔隙由于尺寸较小，CT扫描图像对其不可见，所W本发 明较已往的仅基于CT扫描建立=维数字岩屯、的方法具有很大优势。
[0066] 请参照图5,图5为根据确定的数字岩屯、总孔隙度、CT图像对应的各矿物组分灰度 值分布区间、每种矿物组分中发育的微孔隙类型及其孔隙尺寸分布信息构建的多组分=维 数字岩屯、。该=维数字岩屯、由于考虑了各矿物组分中发育的微小孔隙，能够较真实的描述 致密砂岩的孔隙结构特征。
[0067] 本发明提出的多源信息融合的多组分=维数字岩屯、构建方法突破了传统的数字 岩屯、构建方法受CT扫描分辨率约束的局限性，该方法考虑了岩石骨架的岩性特征和岩屯、 微小孔隙空间的分布，能够更真实的刻画具有复杂岩性和微孔隙发育特点的储层岩石骨架 和大小孔隙分布信息，为利用=维数字岩屯、开展精确的岩石物理属性数值模拟奠定了基 础。
[0068] W上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，W上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保 护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种多源信息融合的多组分三维数字岩心构建方法，其特征在于，所述方法包括步 骤： 对岩心样本进行X射线CT扫描，获取该岩心样本的灰度图像； 对该岩心样本进行扫描电镜矿物定量分析实验，获取该岩心样本的矿物组分图像及矿 物组分信息； 对该岩心样本进行背散射电子大面积拼接扫描成像实验，获取该岩心样本的孔隙发育 特征图像； 利用所述矿物组分图像对所述孔隙发育特征图像进行图像配准，获得配准后的孔隙发 育特征图像； 根据所述配准后的孔隙发育特征图像识别并划分该岩心样本中矿物组分发育的孔隙 类型，定量统计每种矿物组分所对应的孔隙类型对岩心总孔隙度贡献的比例及孔隙尺寸分 布fg息； 根据所述岩心样本的矿物组分信息，与该岩心样本的灰度图像进行对比分析，确定每 种矿物组分所对应的CT图像上的灰度值分布区间； 根据所述每种矿物组分所对应的CT图像上的灰度值分布区间、所述矿物组分信息、所 述每种矿物组分所对应的孔隙类型对岩心总孔隙度贡献的比例及孔隙尺寸分布信息构建 多组分三维数字岩心，并计算获得该多组分三维数字岩心的总孔隙度。2. 如权利要求1所述的多源信息融合的多组分三维数字岩心构建方法，其特征在于， 所述X射线CT扫描为X射线计算机层析成像技术，用于无损伤的检测非透明物探的组成及 结构，由于岩石中不同组分具有不同的密度，X射线吸收系数不同，以区分岩石的骨架和孔 隙空间。3. 如权利要求2所述的多源信息融合的多组分三维数字岩心构建方法，其特征在于，X 射线CT扫描的过程为： 样品制备，将所述岩心样本加工成具有一定尺寸的圆柱体，作为岩心样品； 样品X射线CT扫描，选择扫描分辨率，经过扫描实验建立该岩心样品的三维灰度图 像； 灰度图像滤波，采用中值滤波方法消除三维灰度图像中的噪点； 灰度图像二值化，对于仅考虑岩石骨架和孔隙空间的两相系统，采用图像分割技术，将 灰度图像转换为二值化图像； 二值化图像平滑处理，剔除孤立的岩石骨架； 代表体积元分析，选定三维数字岩心的最佳尺寸。4. 如权利要求3所述的多源信息融合的多组分三维数字岩心构建方法，其特征在于， 所述扫描电镜矿物定量分析实验是根据一次电子在子样品表面原子中激发二次电子过程 中产生的特征X射线的能量来判断所扫描点中物体的元素种类，依据元素分布信息在后台 的矿物种类数据库中将实际元素组合成矿物，进而得出各矿物组分的体积含量和空间分布 信息；其中， 所述子样品是在所述岩心样本上切下的样品，直径与所述岩心样品相同，厚度为2~ 5_，并对该子样品表面进行抛光，然后在表面镀上厚度为10~20nm的碳导电膜，以确保该 子样品表面的导电性。5. 如权利要求2所述的多源信息融合的多组分三维数字岩心构建方法，其特征在于， 所述背散射电子大面积拼接扫描成像实验是利用所述岩心样品在选定区域内排布扫描出 一定数量的纳米级分辨率的大小相同的图像； 利用imagej软件对所有采集的图像进行组合拼接，形成一张纳米级分辨率的二维背 散射电子图像； 对该二维背散射电子图像进行局部放大获取包括所述岩心样本内部发育的微孔隙分 布、大小及含量在内的孔隙发育特征数据。6. 如权利要求1所述的多源信息融合的多组分三维数字岩心构建方法，其特征在于， 利用所述矿物组分图像对所述孔隙发育特征图像进行图像配准，获得配准后的孔隙发育特 征图像，包括： 在该矿物组分图像上选定特征明显的位置，然后在该孔隙发育特征图像上找到具有相 同特征的位置，对两个图像进行位置配准，获得配准后的孔隙发育特征图像。7. 如权利要求6所述的多源信息融合的多组分三维数字岩心构建方法，其特征在于， 根据所述配准后的孔隙发育特征图像识别并划分岩心样本中矿物组分发育的孔隙类型，定 量统计每种矿物组分所对应的孔隙类型对岩心总孔隙度贡献的比例及孔隙尺寸分布信息， 包括： 从所述配准后的孔隙发育特征图像中选取发育不同孔隙类型的区域，进行图像分割并 进行孔隙簇分析，统计每种矿物组分所对应的孔隙类型对岩心总孔隙度贡献的比例及孔隙 尺寸分布信息。8. 如权利要求1所述的多源信息融合的多组分三维数字岩心构建方法，其特征在于， 根据所述每种矿物组分所对应的CT图像上的灰度值分布区间、所述矿物组分信息、所述每 种矿物组分所对应的孔隙类型对岩心总孔隙度贡献的比例及孔隙尺寸分布信息构建多组 分三维数字岩心，并计算获得该多组分三维数字岩心的总孔隙度，利用表达式如下： total = p〇re X 1+Va X a+Vb X b+Vc X c+Vd X d ; 其中，0total为所述多组分三维数字岩心的总孔隙度，单位为％ ; 为CT可视孔隙度，单位为％ ; Va、Vb、V。和V ,分别为各种矿物组分信息的百分含量，单位为％ ; a、b、c和d分别为对应各种矿物组分中孔隙类型对岩心总孔隙度贡献的比例系数，无 量纲。
【专利摘要】本发明公开了一种多源信息融合的多组分三维数字岩心构建方法，该方法包括步骤：对岩心样本进行X射线CT扫描，获取灰度图像；对岩心样本进行扫描电镜矿物定量分析实验，获取矿物组分图像及矿物组分信息；对岩心样本进行背散射电子大面积拼接扫描成像实验，获取孔隙发育特征图像；利用矿物组分图像对孔隙发育特征图像进行图像配准，根据配准后的孔隙发育特征图像识别并划分岩心样本中矿物组分发育的孔隙类型，定量统计每种矿物组分所对应的孔隙类型对岩心总孔隙度贡献的比例及孔隙尺寸分布信息；根据岩心样本的矿物组分信息，与灰度图像进行对比分析，确定每种矿物组分所对应的CT图像上的灰度值分布区间；构建多组分三维数字岩心，并计算总孔隙度。
【IPC分类】G01N23/04, G01N23/083, G01N15/08, G01N23/203
【公开号】CN105115874
【申请号】CN201510507467
【发明人】李霞, 刘学锋, 李潮流, 王铜山, 李长喜, 王昌学, 胡法龙, 刘忠华, 徐红军
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月18日