一种页岩结构的定量表征方法技术

本发明专利技术提供了一种页岩结构的定量表征方法。该方法以沉积学理论为指导，分析能够反映沉积时期古水流、古气候变化的页岩纹层清晰度、连续性、密度或厚度等纹层特征，同时结合页岩中所包含的长英质颗粒含量、大小、分布、排列方式等，综合反映页岩的结构特点。在此基础上，利用图像识别技术中的灰度共生矩阵方法进一步量化分析上述页岩结构。本发明专利技术可以有效开展页岩结构差异化的定量研究，为推进页岩油气的目标评价和勘探开发提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于页岩油气的勘探开发和目标评价研究领域，具体涉及到一种利用灰度共生矩阵技术定量分析页岩结构特征的方法。
技术介绍
近年来，由于北美地区页岩气勘探的巨大成功，页岩气引起了我国的极大关注。目前，对于页岩气的研究主要集中于孔隙度、渗透性、“富油气甜点”的遴选以及钻井水力压裂特征等方面，对页岩结构特征的系统研究有待于进一步开展，尤其在页岩结构的定量化系统研究方面还是空白，已有的砂砾岩储层结构描述方法也并不适用于页岩。由于我国页岩的岩性复杂，结构上具有显著的差异，而结构特征对页岩的孔隙度与渗透性，以及岩石力学等方面都有强烈的控制作用，如果能够定量表征页岩的结构特征，对于进一步开展页岩油气目标评价和制定开发方案等都具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种页岩结构的定量表征方法。本专利技术所采用的技术解决方案是：一种页岩结构的定量表征方法，包括以下步骤：步骤一、提出页岩的结构包括纹层的清晰度、连续性、密度或厚度，以及碎屑颗粒的含量、排列样式、粒度分布特征；步骤二、针对页岩纹层特点，通过统计图片中成对像素点的灰度值出现次数，以图像纹理识别技术中的灰度共生矩阵对页岩纹层进行系统化分析，建立页岩纹层结构与灰度共生矩阵转化的数学模型；步骤三、将页岩纹层结构中的各项具体参数与灰度共生矩阵中的各项特征值一一对应，根据灰度共生矩阵的特征参数，定量描述页岩纹层的清晰度、连续性、密度或厚度；r>步骤四、通过对图像进行光栅扫描，识别颗粒边界，得到颗粒的相关物理量，进而求取不同颗粒分布特征的混沌度，并统计颗粒粒径参数确定颗粒的均匀程度；步骤五、在步骤三和步骤四的基础上，得到以纹层清晰度、连续性、密度或厚度的数学公式，以及颗粒含量、排列样式、粒度分布的页岩结构的数学公式。在步骤一中，类比陆源碎屑岩的结构定义，结合页岩结构特有的纹层结构较发育、常含一定量长英质颗粒的特点，提出页岩的结构定义。在步骤二中，页岩纹层的灰度共生矩阵是通过统计图片中成对像素点的灰度值出现次数来反映纹层特征，在图片上建立XY平面坐标系，可得任意一像素点a(x，y)，其灰度值i，沿θ方向上，与其距离为d的像素点b(x+Δx，y+Δy)灰度值为j，统计a,b两点成对出现的频数作为矩阵第(i，j)阵元的值，其成对出现的频率为p(i，j，d，θ)，数学表达式为：p(i，j，d，θ)＝{[(x，y)，(x+Δx，y+Δy)]|f(x，y)＝i，f(x+Δx，y+Δy)＝j；x＝0，1，2，……，M-1；y＝0，1，2，……，N-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩结构的定量表征方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、提出页岩的结构包括纹层的清晰度、连续性、密度或厚度，以及碎屑颗粒的含量、排列样式、粒度分布特征；步骤二、针对页岩纹层特点，通过统计图片中成对像素点的灰度值出现次数，利用灰度共生矩阵对页岩纹层进行系统化分析，建立页岩纹层结构与灰度共生矩阵转化的数学模型；步骤三、将页岩纹层结构中的各项具体参数与灰度共生矩阵中的各项特征值一一对应，根据灰度共生矩阵的特征参数，定量描述页岩纹层的清晰度、连续性、密度或厚度；步骤四、通过对图像进行光栅扫描，识别颗粒边界，得到颗粒的相关物理量，进而求取颗粒分布的混沌度特征，并统计颗粒粒径参数来确定颗粒的均匀程度；步骤五、在步骤三和步骤四的基础上，得到针对纹层清晰度、连续性、密度或厚度的数学表达，以及颗粒含量、排列样式、粒度分布的数学表达。

【技术特征摘要】
1.一种页岩结构的定量表征方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、提出页岩的结构包括纹层的清晰度、连续性、密度或厚度，以及碎屑颗粒的含
量、排列样式、粒度分布特征；
步骤二、针对页岩纹层特点，通过统计图片中成对像素点的灰度值出现次数，利用灰度
共生矩阵对页岩纹层进行系统化分析，建立页岩纹层结构与灰度共生矩阵转化的数学模
型；
步骤三、将页岩纹层结构中的各项具体参数与灰度共生矩阵中的各项特征值一一对
应，根据灰度共生矩阵的特征参数，定量描述页岩纹层的清晰度、连续性、密度或厚度；
步骤四、通过对图像进行光栅扫描，识别颗粒边界，得到颗粒的相关物理量，进而求取
颗粒分布的混沌度特征，并统计颗粒粒径参数来确定颗粒的均匀程度；
步骤五、在步骤三和步骤四的基础上，得到针对纹层清晰度、连续性、密度或厚度的数
学表达，以及颗粒含量、排列样式、粒度分布的数学表达。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王冠民，隋杨，林旭梅，钱生，熊周海，张婕，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37