一种复杂储层岩石孔隙结构参数提取方法技术

本发明专利技术公开了一种复杂储层岩石孔隙结构参数提取方法，包括以下步骤：1)获取复杂储层岩石孔隙结构的岩心的三维图像，建立三维数字岩心；2)基于三维数字岩心利用最大球算法形成以最大球簇为单元的孔隙网络模型；3)对步骤2)得到的孔隙网络模型进行剖切处理，并记录剖切的截面；4)对于步骤4)得到的剖切的截面，从孔隙中心每隔预设角度发出射线，所述射线延伸到遇到骨架体素位为止，计算每条射线的长度，再通过各条射线的长度建立孔隙局部空间尺度的数据集合，然后确定该孔隙局部空间尺度的数据集合的最佳分割阀值；5)根据步骤4)得到最佳分割阀值得复杂储层岩石的孔径分布。本发明专利技术能够准确的提取杂储层岩石的孔径分布。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油测井领域，涉及一种复杂储层岩石孔隙结构参数提取方法。
技术介绍
孔隙结构对岩石的电性、渗流、核磁等物理特性具有重要的影响，一直是研究的热点和难点。对岩石三维复杂孔隙结构进行定量表征最新的方法就是基于数字岩心，通过提取微观孔隙空间的孔隙网络模型进行定量表征。Zhao等采用多向扫描方法对数字岩心孔隙空间进行多方向切片扫描来搜索孔隙和喉道，该方法很难准确探测孔隙。Shin等采用孔隙居中轴线方法研究了孔隙的微观结构，应用该方法可以合理分割孔隙和喉道，但是算法复杂，人机交互较多。等采用Voronoi多面体方法提取了过程模拟法重建数字岩心的孔隙网络模型并进行了孔隙结构表征，但只适用于过程模拟法建立的数字岩心而不适用于一般数字岩心的孔隙网络建模和表征。Dong采用最大球算法提取了数字岩心的孔隙网络模型，该方法建模速度较快，能划分出孔隙和喉道，但最终确定的孔隙长度偏大而喉道长度偏小，间接影响其它孔隙和喉道参数的确定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种复杂储层岩石孔隙结构参数提取方法，该方法能够准确的提取杂储层岩石的孔径分布。为达到上述目的，本专利技术所述的复杂储层岩石孔隙结构参数提取方法包括以下步骤：1)获取复杂储层岩石孔隙结构的岩心的三维图像，建立三维数字岩心；2)基于步骤1)建立的三维数字岩心利用最大球算法形成以最大球<br>簇为单元的孔隙网络模型；3)对步骤2)得到的孔隙网络模型进行剖切处理，并记录剖切的截面；4)对于步骤4)得到的剖切的截面，从孔隙中心出发每隔预设角度发出一条射线，所述射线延伸到遇到骨架体素位为止，计算每条射线的长度，再通过各条射线的长度建立孔隙局部空间尺度的数据集合，然后根据建立的孔隙局部空间尺度的数据集合利用判断分析法确定该孔隙局部空间尺度的数据集合的最佳分割阀值；5)根据步骤4)得到最佳分割阀值得复杂储层岩石的孔径分布。步骤3)中利用三维复合变换技术对步骤2)得到的孔隙网络模型进行剖切处理。步骤4)中所述最佳分割阀值为孔隙和喉道的最佳分割点。步骤1)中通过CT扫描获取复杂储层岩石孔隙结构的岩心的三维图像。步骤1)中通过CT扫描获取复杂储层岩石孔隙结构的岩心的三维图像的具体操作为：预热CT扫描仪器，再调节载物台位置及X射线参数，并选择分辨率，然后再进行岩心的三维图像重建。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的复杂储层岩石孔隙结构参数提取方法在操作时，先建立三维数据岩心，再利用最大球算法形成以最大球簇为单元的孔隙网络模型，再对空隙网络模型进行剖切，并对每个剖切的截面通过判断分析法进行分析得到最佳分割阀值，从而准确得到复杂储层岩石的孔径分布，操作流程较为简单，便于实现，本专利技术在最大球算法的基础上结合几何变换及判别分析方法实现最佳分割阀值的合理划分，从而能够准确的提取出复杂储层岩石的孔径分布。附图说明图1为本专利技术中孔喉长度阀值计算流程图；图2为本专利技术计算孔隙长度与原最大球算法的对比图；图3为本专利技术计算喉道长度与原最大球算法的对比图；图4为岩样的最大球孔隙网络模型示意图；图5(a)为原最大球算法提取的孔径分布图；图5(b)为本专利技术提取的孔径分布图；图6(a)为低孔渗岩心孔径计算结果与核磁实验结果的比较图；图6(b)为中高孔渗岩心孔径计算结果与核磁实验结果的比较图；图7(a)为低孔渗岩心孔径分布计算误差分析图；图7(b)为中高孔渗岩心孔径分布计算误差分析图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：本专利技术所述的复杂储层岩石孔隙结构参数提取方法包括以下步骤：1)获取复杂储层岩石孔隙结构的岩心的三维图像，建立三维数字岩心；2)基于步骤1)建立的三维数字岩心利用最大球算法形成以最大球簇为单元的孔隙网络模型；3)对步骤2)得到的孔隙网络模型进行剖切处理，并记录剖切的截面；4)对于步骤4)得到的剖切的截面，从孔隙中心出发每隔预设角度发出一条射线，所述射线延伸到遇到骨架体素位为止，计算每条射线的长度，再通过各条射线的长度建立孔隙局部空间尺度的数据集合，然后根据建立的孔隙局部空间尺度的数据集合利用判断分析法确定该孔隙局部空间尺度的数据集合的最佳分割阀值，所述最佳分割阀值为孔隙和喉道的最佳分割点。5)根据步骤4)得到最佳分割阀值得复杂储层岩石的孔径分布。步骤1)中通过CT扫描获取复杂储层岩石孔隙结构的岩心的三维图像的具体过程为：1a)仪器预热、载物台位置调节以及X射线参数的设置，具体为：打开仪器，对仪器做抽真空预热处理，真空度<10nba，初始化100％完成，v|tome|xs180的载物台可沿上、下、前、后、左和右六个方向调节；根据X射线CT扫描原理，在扫描过程中载物台要旋转180°或360°，因此在扫描样品前需通过调整载物台的位置，使样品在载物台旋转过程中不得超出探测器的检测范围，否则无法成像，设置X射线管的电压及电流参数，保证X射线能穿透样品。2b)分辨率的优选，具体为：选择扫描分辨率，保证扫描样品的尺寸及岩心中的小尺寸孔隙能够识别。3c)三维图像重建，具体为；通过X射线CT扫描得到与样品X射线吸收系数有关的投影数据，再通过重建算法将其转换为一系列的岩心横截面的二维图像，将岩心横截面的二维图像组合起来得到岩心的三维灰度图像，最后通过对灰度图像进行图像分割，得岩心的三维图像。步骤3)中利用三维复合变换技术对步骤2)得到的孔隙网络模型进行剖切处理。在三维数字岩心的孔隙像素中任选一点，以该点为球心不断增大球半径向四周延伸，直至球表面触碰到最近的骨架像素为止，形成的区域中所包含的所有像素的集合称为最大球，一个最大球可以重叠一个半径小于它的相邻最大球，该相邻的最大球可以重叠半径小于它的相邻最大球，从而形成一个最大球多簇。删除最大球多簇中所有被包含的重复的球体，保证任意一个最大球至少包含一个其它最大球没有的体素，此时，数字岩心中所有的孔隙就被不同的最大球多簇填满；将最大球多簇中半径最大的球体定义为该簇的祖先，其限定该簇所占据的孔隙。当一个最大球多簇中某一最大球具有两个祖先，这个公共的最大球便被定义为喉道。喉道一旦确定，便形成了两个树状结构，在孔隙喉道链中，一般将祖先半径的0.7倍作为孔隙部分和喉道部分的界限，所有链中小于0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂储层岩石孔隙结构参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取复杂储层岩石孔隙结构的岩心的三维图像，建立三维数字岩心；2)基于步骤1)建立的三维数字岩心利用最大球算法形成以最大球簇为单元的孔隙网络模型；3)对步骤2)得到的孔隙网络模型进行剖切处理，并记录剖切的截面；4)对于步骤4)得到的剖切的截面，从孔隙中心出发每隔预设角度发出一条射线，所述射线延伸到遇到骨架体素位为止，计算每条射线的长度，再通过各条射线的长度建立孔隙局部空间尺度的数据集合，然后根据建立的孔隙局部空间尺度的数据集合利用判断分析法确定该孔隙局部空间尺度的数据集合的最佳分割阀值；5)根据步骤4)得到最佳分割阀值得复杂储层岩石的孔径分布。

【技术特征摘要】
1.一种复杂储层岩石孔隙结构参数提取方法，其特征在于，包括以
下步骤：
1)获取复杂储层岩石孔隙结构的岩心的三维图像，建立三维数字岩
心；
2)基于步骤1)建立的三维数字岩心利用最大球算法形成以最大球簇
为单元的孔隙网络模型；
3)对步骤2)得到的孔隙网络模型进行剖切处理，并记录剖切的截面；
4)对于步骤4)得到的剖切的截面，从孔隙中心出发每隔预设角度发
出一条射线，所述射线延伸到遇到骨架体素位为止，计算每条射线的长度，
再通过各条射线的长度建立孔隙局部空间尺度的数据集合，然后根据建立
的孔隙局部空间尺度的数据集合利用判断分析法确定该孔隙局部空间尺
度的数据集合的最佳分割阀值；
5)根据步骤4)得到最佳分割阀值得复杂储层岩石的孔径分布。
2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜黎明，李兵，闫国亮，屈乐，郭英才，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团测井有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11