专利名称：一种岩心三维孔隙结构重构方法
技术领域：
本发明涉及岩心分析、描述及油气藏储层评价等技术领域，特别涉及储层岩心基质、次生缝洞等不同类型孔隙三维分布及空间连通性等的描述及定量分析，具体地说是一种岩心三维孔隙结构重构方法。
背景技术：
随着低孔低渗、复杂岩性等储层逐渐成为油气勘探的重要对象，一系列与孔隙结构有关的岩石物理问题正逐渐显现出来，例如怎样解释岩性相同、孔隙度相近储层渗透率、电阻率的巨大差异？怎样确定低孔渗储层的有效性等等。理论、实践均已表明，单纯从宏观孔隙参数(如孔隙度)着手，上述问题难以得到解决，这些问题的解决最终都将归结于微观的孔隙结构特征。因此，微观孔隙结构的精细分析及相关研究对复杂储层评价具有重要意义。目前，储层岩心微观孔隙结构分析总体上可以分为间接重构法、直接测试法两大类。间接重构法主要是利用孔隙的二维统计信息重构三维孔隙结构，并在此基础之上分析孔隙空间连通特性等孔隙结构特征。目前，国内外在间接重构法中使用最多的是二维铸体薄片。由于现有间接重构法的基本信息来自于二维薄片，因此该方法主要适用于均质性较好的砂岩储层，对非均质性较强的储层(如碳酸盐岩、火山岩储层)，该方法的应用效果较差。相对于国外而言，我国的地质条件复杂，储层非均质性很强，因此研究非均质储层孔隙结构重构方法具有非常重要的意义。直接测试法主要是通过特定的实验分析直接获得岩心的二维或者三维孔隙结构， 常见的方法主要包括电镜分析、薄片分析及CT测试等。电镜的分辨率高，可以获得岩心精细的孔喉特征，但其缺点在于只能获得二维孔隙结构特征，无法获得孔隙的空间连通特性等三维特征。此外，电镜分析的样品体积很小，基本上只能反映基质及微孔隙的特征，无法获得裂缝、溶洞等较大尺度次生孔隙的特征。铸体薄片只能反映连通孔隙的二维特征，难以反映孤立孔隙的空间分布及发育情况。高分辨率CT是近年来逐渐发展起来的一种岩心三维孔隙结构分析技术，其优点在于可以直接获得岩心真实的三维孔隙结构，且属于无损测量，方便，耗时短，但在实际应用中也存在如下问题受现有CT分辨率的限制，全直径岩心 CT只能反映尺寸较大的孔隙，如次生的溶洞、裂缝等的特征，无法获得全直径岩心中尺寸较小孔隙的特征。
发明内容
为了解决在非均质储层孔隙结构分析中遇到的困难，本发明实施例提出了一种岩心三维孔隙结构精细重构方法。为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种岩心三维孔隙结构重构方法，所述方法包括对全直径岩心进行高分辨率三维微CT测试，生成全直径岩心CT数据；从所述全直径岩心中选取岩心基质进行更高分辨率三维微CT测试或铸体薄片实验，获得基质孔隙
4结构信息；利用所述全直径岩心CT数据，通过三维CT重构获得次生三维孔隙结构；利用所述基质孔隙结构信息，通过三维CT重构或者利用薄片图像通过地质统计重构获得基质三维孔隙结构；将所述全直径岩心三维孔隙结构与所述基质三维孔隙结构整合，获得既具有次生孔隙特征又具有基质孔隙特征的岩心三维精细孔隙结构；根据所述岩心三维精细孔隙结构，获得岩心不同尺度孔隙结构参数及三维空间连通性参数。可选地，所述全直径岩心为在孔隙度、渗透率以及孔隙类型方面具有代表性的岩心。可选地，对全直径岩心进行高分辨率三维微CT测试的结果是能够清楚地看到次生孔隙，且径向和纵向的分辨率一致。可选地，所述利用薄片图像通过地质统计重构获得基质三维孔隙结构包括根据所述薄片图像获得能够反映孔隙结构特征的统计参数；根据所述统计参数，利用随机模拟方法获得三维基质孔隙。可选地，用来重构的所述岩心基质的尺寸参数与用来重构的所述全直径岩心的尺寸参数一致。可选地，将所述全直径岩心三维孔隙结构与所述基质三维孔隙结构整合包括假设所述全直径岩心三维孔隙结构中某孔隙相对应的像素为(X，1，Z)，则所述基质三维孔隙结构在(XI，Yl, Zl)至(X2，Y2，12)之间的部分变为孔隙相，其中像素(XI，Yl, Zl)、(X2， Y2，Z2)与(X，y，ζ)的对应关系为
权利要求
1.一种岩心三维孔隙结构重构方法，其特征在于，所述方法包括 对全直径岩心进行高分辨率三维微CT测试，生成全直径岩心CT数据；从所述全直径岩心中选取岩心基质进行更高分辨率三维微CT测试或铸体薄片实验， 获得基质孔隙结构信息；利用所述全直径岩心CT数据，通过三维CT重构获得次生三维孔隙结构； 利用所述基质孔隙结构信息，通过三维CT重构或者利用薄片图像通过地质统计重构获得基质三维孔隙结构；将所述全直径岩心三维孔隙结构与所述基质三维孔隙结构整合，获得既具有次生孔隙特征又具有基质孔隙特征的岩心三维精细孔隙结构；根据所述岩心三维精细孔隙结构，获得岩心不同尺度孔隙结构参数及三维空间连通性参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全直径岩心为在孔隙度、渗透率以及孔隙类型方面具有代表性的岩心。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对全直径岩心进行高分辨率三维微CT测试的结果是能够清楚地看到次生孔隙，且径向和纵向的分辨率一致。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用薄片图像通过地质统计重构获得基质三维孔隙结构包括根据所述薄片图像获得能够反映孔隙结构特征的统计参数； 根据所述统计参数，利用随机模拟方法获得三维基质孔隙。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用来重构的所述岩心基质的尺寸参数与用来重构的所述全直径岩心的尺寸参数一致。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述全直径岩心三维孔隙结构与所述基质三维孔隙结构整合包括假设所述全直径岩心三维孔隙结构中某孔隙相对应的像素为(X，1，Z)，则所述基质三维孔隙结构在(X1，Y1，Z1)至(Χ2，Υ2，Ζ2)之间的部分变为孔隙相，其中像素(Χ1，Υ1，Ζ1)、 (Χ2，Υ2，Ζ2)与(χ，y，ζ)的对应关系为
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得岩心不同尺度孔隙结构参数包括下列参数的一种或多种组合岩心的基质孔喉半径、溶洞半径、裂缝张开度、基质孔隙度、溶洞孔隙度以及裂缝孔隙度。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得岩心三维空间连通性参数包括下列参数的一种或两种配位数、线性路径函数。
全文摘要
一种岩心三维孔隙结构重构方法，所述方法包括对全直径岩心进行高分辨率三维微CT测试，生成全直径岩心CT数据；从所述全直径岩心中选取岩心基质进行更高分辨率三维微CT测试或铸体薄片实验，获得基质的孔隙结构信息；利用所述全直径岩心CT数据，通过三维CT重构获得次生三维孔隙结构；利用获得基质孔隙结构信息，通过三维CT重构或者利用薄片图像通过地质统计重构获得基质三维孔隙结构；将所述全直径岩心三维孔隙结构与所述基质三维孔隙结构整合，获得既具有次生孔隙特征又具有基质孔隙特征的岩心三维精细孔隙结构；根据所述岩心三维精细孔隙结构，获得岩心不同尺度孔隙结构参数及三维空间连通性参数。
文档编号G06T17/00GK102222359SQ20111013734
公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者冯周, 冯庆付, 李宁, 武宏亮, 王克文 申请人:中国石油天然气股份有限公司