A method of characterization of pore network structure of coal and rock. First, three-dimensional data of core pore structure of coal core is obtained by CT technology, three-dimensional digital core is established and three-dimensional pore network is established by using central axis algorithm. The pore network model data is simplified, pore is simplified as node, the roar path is simplified as edge, pore is marked, and pore is derived. It also uses complex networks to characterize the basic information of the network, including the total number of nodes, the total number of edges, the distribution of nodes, the average degree of nodes, the length of the network average path, the network clustering coefficient, the network number, the network density, and the network robustness. Compared with the traditional analysis method of pore structure of coal and rock, the invention increases the network property analysis, can analyze the percolation law of the connected structure of the same porosity and different pore network, and realize the purpose of improving the existing gas recovery in the micro structure, and quantificationally characterizing the pore network structure parameters of the coal and rock by the complex network theory. It can accurately and comprehensively characterize the connectivity of coal pore network.
【技术实现步骤摘要】
一种煤岩三维孔隙网络结构参数表征方法
本专利技术属于矿井瓦斯抽采领域,具体涉及一种煤岩孔隙网络结构参数定量表征方法。
技术介绍
含瓦斯煤岩体孔隙形态复杂且跨尺度分布,其结构特征是瓦斯储集与运移机理的主要影响因素之一。定量表征煤岩三维孔隙的形态、连通性、渗流路径选择,对研究储层瓦斯成藏机理、揭示瓦斯运移机制与提高采收率有重要意义。为此,澳大利亚新南威尔士大学的Ghous教授采用高精度CT扫描和聚焦离子束扫描分别得到大孔隙和微孔隙岩石形态结构,通过融合不同尺度孔隙建立网络模型,并研究了不同尺度上大孔隙和微孔隙结构特征对岩石渗透率和电阻率的影响规律;西南石油大学胡雪涛教授应用定向渗流理论建立了能表征岩石微观孔隙结构特征及润湿性特征的随机网络模型;帝国理工大学Blunt教授研究组基于高精度CT扫描技术提取了不同孔隙介质的孔隙网络结构,并介绍了孔隙尺度渗透性的研究方法;中国石油大学(华东)姚军教授研究组基于三维规则网络模型建立了不同物理尺寸的溶洞网络、大孔隙网络和微孔隙网络,继而通过添加适当比例的大孔隙和微孔隙构建出碳酸盐多尺度网络模型。上述这些围绕煤岩体孔隙连通结构的表征方法对岩石孔隙结构表征研究具有重要意义,但主要采用比欧拉数或从宏观平均角度出发,都有一定的片面性,不能真实地反映煤岩体孔隙的网络的拓扑特征。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种能够准确、全面地表征煤岩孔隙网络连通性质的煤岩孔隙网络结构参数表征方法。为实现上述目的,本专利技术一种煤岩孔隙网络结构参数定量表征方法,包括以下步骤:第一步、测量取样煤、岩孔隙度;第二步、将取样煤、岩加工为圆柱体,其中圆柱 ...
【技术保护点】
1.一种煤岩孔隙网络结构表征方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步、测量取样煤、岩孔隙度;第二步、将取样煤岩加工为圆柱体,其中圆柱高度、横截面直径长度范围为2~50mm;第三步、扫描获得煤岩心横截面二维图像;第四步、根据第一步中测定的煤岩孔隙度,确定扫描图像的二值化阈值;第五步、根据二维煤岩心扫描图像建立煤岩心三维数字岩心;第六步、基于中轴线算法,提取三维煤岩心孔隙网络模型,其中孔隙简化为节点,吼道简化为边;第七步、导出孔隙网络文件;第八步、删除度为0、1、2的节点,删除环形边、平行边,从而生成拓扑简化后的孔隙网络;第九步、定量计算煤岩心三维孔隙网络结构参数,包括节点总数、边总数、节点度分布、节点平均度、网络平均路径长度、网络聚类系数、网络介数、网络密度、网络鲁棒性。
【技术特征摘要】
1.一种煤岩孔隙网络结构表征方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步、测量取样煤、岩孔隙度;第二步、将取样煤岩加工为圆柱体,其中圆柱高度、横截面直径长度范围为2~50mm;第三步、扫描获得煤岩心横截面二维图像;第四步、根据第一步中测定的煤岩孔隙度,确定扫描图像的二值化阈值;第五步、根据二维煤岩心扫描图像建立煤岩心三维数字岩心;第六步、基于中轴线算法,提取三维煤岩心孔隙网络模型,其中孔隙简化为节点,吼道简化为边;第七步、导出孔隙网络文件;第八步、删除度为0、1、2的节点,删除环形边、平行边,从而生成拓扑简化后的孔隙网络;第九步、定量计算煤岩心三维孔...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘冠男,李忠孝,梁鑫,叶大羽,高峰,郭浩天,张文君,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。