一种含水合物沉积物有效孔隙的分形维数测算方法技术

本发明专利技术属于非常规油气藏工程与岩土工程基础物性测试领域，具体涉及一种含水合物沉积物有效孔隙的分形维数测算方法。首先，获取含水合物沉积物X‑CT灰度图像，测量孔隙度。然后对灰度图像重新着色，将土颗粒、水合物颗粒与气体、水分成灰度值对比较明显的两组，然后设定阈值对X‑CT彩色图像进行二值化处理得到黑白图像，获取的黑白图像的有效孔隙度与X‑CT灰度图像的有效孔隙度应当相同，白色和黑色分别代表骨架材料和孔隙流体。求解黑白图像中黑色区域的分形维数，即为含水合物沉积物有效孔隙的分形维数。本发明专利技术解决了现有方法无法有效分割固体骨架空间和孔隙流体空间的问题，进而能够精确测算含水合物沉积物有效孔隙的分形维数。

A fractal dimension calculation method for effective pore in hydrate bearing sediments

The invention belongs to the field of the unconventional oil and gas reservoir engineering and the basic physical property testing of the geotechnical engineering, and specifically relates to a method for calculating the fractal dimension of the effective pores of the hydrate deposits. First, get the X CT gray image of hydrate bearing sediments and measure porosity. Then the gray image is recoloured and the two groups of soil particles, hydrate particles and gas and water are compared. Then a threshold value is set for the two value processing of X CT color images to obtain black and white images. The effective porosity of the obtained black and white images should be the same as the effective porosity of the X CT gray image. White and black represent skeleton material and pore fluid respectively. The fractal dimension of black area in black and white image is the fractal dimension of effective pore in hydrate bearing sediments. The present invention solves the problem that the existing methods can not effectively segment the solid skeleton space and the pore fluid space, and then can accurately calculate the fractal dimension of the effective pore of the hydrate deposits.

【技术实现步骤摘要】
一种含水合物沉积物有效孔隙的分形维数测算方法
本专利技术属于非常规油气藏工程与岩土工程基础物性测试领域，具体涉及一种含水合物沉积物有效孔隙的分形维数测算方法。
技术介绍
天然气水合物是由天然气和水在较低的温度和较高的压力条件下形成的一种笼型结晶化合物，因其蕴藏着丰富的天然气而被誉为21世纪最为重要的潜在替代能源之一。2017年5月-7月，我国在南海神狐海域的首次成功试开采天然气水合物。目前，世界上已进行的水合物试开采产气效率远不足以满足商业化开采的需求，对水合物开采技术研究提出了更高的要求。含水合物沉积物渗透性是水合物开采产能预测、方案设计和环境安全等工作的基础，深刻理解其在水合物开采过程中的多物理场演化规律具有重要的意义。含水合物沉积物通常由土颗粒、水合物颗粒、天然气和水或冰组成，水合物颗粒填充于沉积物孔隙空间，缩小可供流体流动的有效孔隙空间，改变孔隙流体流动通道展布，导致含水合物沉积物渗透性在不同的水合物饱和度条件下差异十分明显。由于含水合物沉积物结构十分复杂，传统的欧式几何难以合理地描述含水合物沉积物有效孔隙的尺度特征，一定程度上限制了含水合物沉积物渗透性微观机理的解释工作。分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含水合物沉积物有效孔隙的分形维数测算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获取含水合物沉积物X‑CT灰度图像，测量孔隙度；(2)对灰度图像重新着色，将土颗粒、水合物颗粒与气体、水分成灰度值对比明显的两组，获得含水合物沉积物X‑CT彩色图像；(3)设定阈值对X‑CT彩色图像进行二值化处理得到黑白图像，调整阈值使得获取的黑白图像的有效孔隙度与X‑CT灰度图像的有效孔隙度相同；(4)求解黑白图像中黑色区域的分形维数，即为含水合物沉积物有效孔隙的分形维数。

【技术特征摘要】
1.一种含水合物沉积物有效孔隙的分形维数测算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获取含水合物沉积物X-CT灰度图像，测量孔隙度；(2)对灰度图像重新着色，将土颗粒、水合物颗粒与气体、水分成灰度值对比明显的两组，获得含水合物沉积物X-CT彩色图像；(3)设定阈值对X-CT彩色图像进行二值化处理得到黑白图像，调整阈值使得获取的黑白图像的有效孔隙度与X-CT灰度图像的有效孔隙度相同；(4)求解黑白图像中黑色区域的分形维数，即为含水合物沉积物有效孔隙的分形维数。2.根据权利要求1所述的测算方法，其特征在于，该测算方法中X-CT扫描的对象是根据实际储层情况人工合成的含水合物沉积物。3.根据权利要求2所述的测算方法，其特征在于，所述含水合物沉积物的制备方法为：向X-CT低温高压反应釜内填充沉积物，沉积物的粒径范围根据实际勘探情况确定，注入水后，注入甲烷气至釜...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乐乐，刘昌岭，张准，李承峰，蔡建超，
申请(专利权)人：青岛海洋地质研究所，中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：山东,37