[发明专利]一种泥页岩孔隙表面粗糙度分析、建模方法及系统

权利要求书

1.一种泥页岩孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：先根据实际分析需要制备泥页岩样品，再对制备出的泥页岩样品进行新鲜断面截取，接着在泥页岩样品上除新鲜断面以外的面涂覆包裹导电胶，得到被导电胶半包裹的泥页岩样品，随后对被导电胶半包裹的泥页岩样品表面镀金颗粒处理，然后将镀金颗粒处理后的泥页岩样品固定在扫描电镜观察台上；

步骤二：先对扫描电镜观察台上的扫描电镜仪器进行扫描参数进行设定，再在设定的固定扫描参数下对泥页岩样品的新鲜断面进行图像扫描，并基于连续移动扫描拍摄的方法获取一组以上的泥页岩样品新鲜断面照片；

步骤三：将步骤二中拍摄的泥页岩样品新鲜断面照片进行连续拼接，形成大面积泥页岩断面照片；

步骤四：采用图像处理软件将步骤三中拼接得到的大面积泥页岩断面照片进行图像处理，获取大面积泥页岩断面照片的孔隙粗糙度三维立体图像、粗糙度参数值以及孔隙结构数据；

步骤五：根据步骤四中获取的大面积泥页岩断面照片的孔隙粗糙度三维立体图像、粗糙度参数值以及孔隙结构数据获取，实际泥页岩样品粗糙度优势特征和孔径分布优势分布范围，并建立具有粗糙度的多孔径泥页岩纳米级分子孔隙结构模型。

2.根据权利要求1所述的一种泥页岩孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述步骤一中，所述导电胶的主要成分为银粉，所述泥页岩样品的表面镀金颗粒处理操作在真空环境下进行。

3.根据权利要求1所述的一种泥页岩孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述步骤二中，所述扫描电镜仪器为场发射扫描电子显微镜，所述设定的固定扫描参数包括固定放大倍数、固定对比度和固定-亮度。

4.根据权利要求1所述的一种泥页岩孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述步骤四中，对大面积泥页岩断面照片进行图像处理的具体步骤为：

S1、先调整大面积泥页岩断面照片的灰度值截取范围，并提取大面积泥页岩断面孔隙，获得孔隙形貌照片；

S2、接着对孔隙形貌照片中的孔隙结构的面积和圆度设定过滤范围，并经过滤后对孔隙结构的真实孔隙灰度值和半径数据进行提取；

S3、再获得大面积泥页岩断面的灰度值粗糙度分布三维立体分布图；

S4、然后将孔隙形貌照片用图像处理软件进行粗糙度分析，并通过图像处理软件得到反应粗糙度的灰度值分布特征曲线图，同时利用图像处理软件得到孔隙粗糙度三维立体图像及粗糙度参数值。

5.根据权利要求4所述的一种泥页岩孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述S4中，采用的图像处理软件为ImageJ软件，孔隙形貌照片采用ImageJ软件中的SurfCharJ插件进行粗糙度分析，反应粗糙度的灰度值分布特征曲线图采用ImageJ软件中的PlotProfile工具获取。

6.根据权利要求1所述的一种泥页岩孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述步骤五中，建立的多孔径泥页岩纳米级分子孔隙结构模型的主要孔隙结构为有机质孔隙和粘土矿物孔隙，通过多孔径泥页岩纳米级分子孔隙结构模型反应泥页岩断面的孔隙特征。

7.根据权利要求1所述的一种泥页岩孔隙表面粗糙度分析、建模方法，其特征在于：所述步骤五中，建立模型时，根据泥页岩样品的晶胞单元分子式，提供一种有机质单元分子结构和三种粘土矿物单元分子结构，所述有机质单元分子结构的分子式为：石墨有机质C，所述三种粘土矿物单元分子结构的分子式分别为：Na-蒙脱石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、高岭石Al₄Si₄O₁₀(OH)₈。

8.一种泥页岩孔隙表面粗糙度分析、建模系统，其特征在于：包括用于对泥页岩孔隙粗糙度和孔径结构进行确定的参数确定模块、用于泥页岩孔隙粗糙度和孔径分别进行处理的参数处理模块以及用于建立反应孔隙特征的分子结构模型的模型建立模块，所述参数确定模块通过参数处理模块与模型建立模块连接。