[发明专利]一种双孔隙三维数字岩心建模方法及装置

说明书

技术领域

本申请涉及岩石物理技术领域，特别涉及一种双孔隙三维数字岩心建模方法及装置。

背景技术

数字岩心的构建方法主要分为两大类：物理实验法和数值重建法。

物理实验法是指利用扫描电镜、核磁共振和CT扫描仪等各种岩石物理实验设备来构建三维数字岩心，其原理是利用图像处理技术和数学算法将实验获取的岩心不同切面上的二维图像进行三维重构；根据岩石物理实验方式的不同，主要分为序列成像法、聚焦扫描法、核磁共振法以及X射线CT扫描法四种。

数值重建法主要是基于岩石的铸体薄片、岩石粒度资料等二维信息，通过图像处理和统计分析提取出构建数字岩心需要的关键信息，然后再利用数学算法进行三维重建；根据算法的不同，主要分为随机法和过程法；不同的随机法选用不同的统计特性作为重建约束函数，因此随机法又可细分为高斯场法、模拟退火法、多点地质统计法、顺序指示模拟法和过程模拟法等。

目前建立双孔隙三维数字岩心的方法主要包括：基于微米CT构建大孔隙数字岩心，基于纳米CT构建微孔隙数字岩心，再通过叠加法建立双孔隙三维数字岩心。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：纳米CT样品制备困难、扫描费用高昂，而且基于纳米CT建立的数字岩心尺寸较小，对于非均质性较强的岩心，其结果代表性差，可能导致建立的建立双孔隙三维数字岩心不精确。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种双孔隙三维数字岩心建模方法及装置，以提高双孔隙三维数字岩心建模的精确度。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种双孔隙三维数字岩心建模方法及装置是这样实现的：

一种双孔隙三维数字岩心建模方法，包括：

获取目的区域的岩心；

对所述目的区域的岩心进行第一处理，得到第一岩心样品；对所述第一岩心样品进行CT扫描，基于所述CT扫描结果建立大孔隙三维数字岩心；

对所述目的区域的岩心进行第二处理，得到第二岩心样品，利用扫描电镜对所述第二岩心样品进行扫描，基于所述电镜扫描结果建立微孔隙三维数字岩心；

基于所述大孔隙三维数字岩心和所述微孔隙三维数字岩心，建立双孔隙三维数字岩心。

优选方案中，所述对目的区域的岩心进行第一处理，得到第一岩心样品，包括：将部分所述目的区域的岩心加工为具有第一形状和第一尺寸的第一岩心样品。

优选方案中，所述第一形状为圆柱形；所述第一尺寸包括：所述圆柱形样品的高和直径的范围为：1毫米～9厘米。

优选方案中，所述对第一岩心样品进行CT扫描，基于所述CT扫描结果建立大孔隙三维数字岩心，包括：

利用X射线对所述第一岩心样品进行CT扫描，得到所述第一岩心样品的三维灰度图像；

对所述三维灰度图像进行第一图像处理，得到二值化平滑图像；

确定最佳体积元，基于所述最佳体积元尺寸建立大孔隙三维数字岩心。

优选方案中，所述对三维灰度图像进行第一图像处理，得到二值化平滑图像，包括：

对所述三维灰度图像进行滤波处理；

对所述滤波后的三维灰度图像进行二值化处理，得到二值化图像；

对所述二值化图像进行平滑处理，得到二值化平滑图像。

优选方案中，所述CT扫描的分辨率范围包括：1微米/像素～9微米/像素。

优选方案中，所述最佳体积元是用于表征石宏观物理属性的最小尺寸的立方体；所述最佳体积元根据第一岩心样品的三维灰度图像中的孔隙度来确定。

优选方案中，所述确定最佳体积元包括：在所述三维灰度图像中任选一点作为一立方体的中心，逐渐增大该立方体的边长，当该立方体的孔隙度的变化值小于第一阈值时，当前立方体边长可以为最佳体积元的边长。

优选方案中，对所述目的区域的岩心进行第二处理，得到第二岩心样品，包括：将部分所述目的区域的岩心加工为具有第二形状和第二尺寸的第二岩心样品。

优选方案中，所述第二形状为薄片形状；所述第二尺寸包括：所述薄片的厚度为：小于9毫米。

优选方案中，所述利用扫描电镜对所述第二岩心样品进行扫描，基于所述电镜扫描结果建立微孔隙三维数字岩心，包括：

利用扫描电镜对所述第二岩心样品进行扫描，得到二维扫描电镜图片；

根据所述二维扫描电镜图片，建立微孔隙三维数字岩心。

优选方案中，所述根据二维扫描电镜图片建立微孔隙三维数字岩心，包括：