[发明专利]岩心声波响应的获取方法及装置

权利要求书

1.一种岩心声波响应的获取方法，其特征在于，所述方法包括：

从井下碳酸盐岩储层段中取出待测的岩心；

获取所述岩心的基础信息参数；

采用计算机断层扫描技术对岩心进行扫描，获取所述岩心的断层扫描数据；

对所述岩心的断层扫描数据，采用非局部均值滤波算法进行处理，获取滤波后的断层扫描数据；

基于孔隙度的图像分割法，对所述滤波后的断层扫描数据，采用二值化算法进行处理，获取二值化处理后的两组子断层扫描数据；

基于所述二值化处理后的两组子断层扫描数据，分别获取所述岩心对应的第一空间重构图和第二空间重构图，所述第一空间重构图中包括所述岩心中至少部分孔隙的形态，所述第二空间重构图中包括所述岩心中至少部分裂隙的形态；

基于所述岩心的断层扫描数据，采用有限元分析方式，模拟声波响应过程，获取所述岩心的声波响应特征数据；

基于所述岩心的第一空间重构图、第二空间重构图和声波响应特征数据，获取所述岩心中的孔隙、裂隙和声波响应特征之间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基础信息参数包括：长度、直径和密度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述岩心的断层扫描数据，采用非局部均值滤波算法进行处理，获取滤波后的断层扫描数据，包括：

基于下述关系式1和关系式2进行处理：

式中，(i)为以i为中心，宽度为2t+1的搜索窗口，无因次；

NL(i)为处理后第i个像素点的灰度值，无因次；

C(i)为标准化因子，无因次；

Ω为每个像素进行邻域框加权的邻域框搜索区域，无因次；

ω(i,j)为当前像素的邻域N_j和它在Ω范围内的对比块N_i之间的权值系数，无因次；

I(j)为噪声失真图像，无因次；

N_i为以i为中心，边长为f的正方向区域，无因次；

N_j为以j为中心，边长为f的正方向区域，无因次；

α为标准方差，无因次；

h为ω(i,j)的衰落程度，无因次；

I(i)分别为处理前第i个像素点的灰度值，无因次；

G_α(l,m)是一个标准方差为α的二维高斯平滑核，无因次。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于孔隙度的图像分割法，对所述滤波后的断层扫描数据，采用二值化算法进行处理，获取二值化处理后的两组子断层扫描数据，包括：

基于下述关系式3进行处理：

式中，f为二值化分割结果(包含孔隙和裂隙)；

k^*为最佳分割阈值，无因次；

k为预设灰度阀值，无因次；

φ为岩心实测孔隙度，无因次；

I_MIN为图像的最小灰度，无因次；

p(i)为灰度值为i的体素，无因次；

I_MAX为图像的最大灰度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述岩心的断层扫描数据，采用有限元分析方式，模拟声波响应过程，获取所述岩心的声波响应特征数据，包括：

建立如关系式4和关系式5的有限元模型；

p_t＝p+p_b 关系式5

式中，Q_m为单极域源，1/s²；

ρ为密度，g/cm³；

c为纵波声速，m/s；

p_t为总压力，Pa；

t为时间，s；

为哈密顿算子，无因次；

q_d为偶极域源，1/s²；

p为激发时的声压，Pa；

p_b为边界压力，Pa；

获取岩石的等效孔隙参数和等效骨架参数；

获取入射边界条件；

添加瞬态求解器，基于预设的时间区间和步长，获取声波响应特征数据。