一种用于页岩数字岩心图像分割的神经网络优化方法技术

本发明专利技术提供了一种用于页岩数字岩心图像分割的神经网络优化方法，包括以下步骤：步骤1、通过AVIZO软件对图像进行前处理；步骤2、基于梯度下降法的RBF神经网络语义分割方法，完成对页岩数字岩心图像的阈值分割，由于RBF神经网络是一种高效的前馈式神经网络，只需训练好网络模型，保证训练数据和测试数据的图像灰度分布相似即可很好提取到孔缝；步骤3、将神经网络训练后的图像序列导入AVIZO软件中建立页岩孔道的三维结构。本专利步骤简单，无需调节复杂参数，可以很好地解决之前的阈值分割算法中存在的复杂流程和通用性差的问题，该发明专利技术专利有利于页岩这一类多孔介质的孔隙提取和观察孔道的连通性等其他问题，对钻井液有效封堵问题提供了有效处理方法。

【技术实现步骤摘要】
一种用于页岩数字岩心图像分割的神经网络优化方法
本专利技术属于页岩数字岩心图像处理
，并且更具体地，涉及一种用于页岩数字岩心的图像分割方法。
技术介绍
计算机断层扫描技术是一种非破坏性的3D成像技术，可以达到微纳米级别，现已广泛用于多个领域。页岩这种多孔介质内部结构由孔隙相和固体相组成，利用图像分割的方法，提取其中的孔隙，方便后续对页岩进行特性分析，有利于页岩气资源勘探开发研究。研究岩心中孔隙和喉道的特性是预测油气形成、分布规律与提高油气采收率的主要方法。孔隙是指岩石中未被填充的空间，它反映了岩石的储存油气的能力。而喉道就是连接岩石相邻孔隙之间的狭长部位，其反映了岩石的储存油气的能力。数字岩心技术是近年兴起的岩心分析的有效方法，在常规砂岩和碳酸盐岩等岩心分析领域应用广泛，获得了极大的成功。泥页岩作为孔径最小的岩石类型，其孔喉大小在5～50nm之间，平均孔喉直径在10～30nm，因此，对于稳定井壁的封堵材料，其部分材料的粒径必须处于纳米级才能阻止水侵入地层。目前，常用的纳米封堵剂包括纳米聚合物类、铝络合物类、纳米级胶束类封堵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于页岩数字岩心图像分割的神经网络优化方法，其特征是：利用CT设备对页岩岩心进行纳CT扫描获得CT图像；通过AVIZO软件对图像调整对比度、阈值设置，二值化处理、分割等操作，并将处理后的图像保存下来；将经过处理后的图像导入MATLAB中进行图像描述；针对现有的BP神经网络模型难以对页岩的微孔隙、微裂缝进行有效提取的缺陷，在MATLAB中建立基于梯度下降的RBF神经网络对数字岩心进行训练完成图像分割，将训练后的数字图像序列导入AVIZO软件构建三维数字岩心观察岩心孔道的连通性。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于页岩数字岩心图像分割的神经网络优化方法，其特征是：利用CT设备对页岩岩心进行纳CT扫描获得CT图像；通过AVIZO软件对图像调整对比度、阈值设置，二值化处理、分割等操作，并将处理后的图像保存下来；将经过处理后的图像导入MATLAB中进行图像描述；针对现有的BP神经网络模型难以对页岩的微孔隙、微裂缝进行有效提取的缺陷，在MATLAB中建立基于梯度下降的RBF神经网络对数字岩心进行训练完成图像分割，将训练后的数字图像序列导入AVIZO软件构建三维数字岩心观察岩心孔道的连通性。


2.根据权利要求1所述的AVIZO软件的处理步骤，其特征在于：不采取常规方式对页岩岩心进行滤波处理，以避免后续对页岩微裂隙难以提取；对原始CT图像调整对比度，可以加强图像中基质和孔缝的对比；对灰度图像进行二值化处理，选择合适的参数进行阈值设置，将阈值和各像素点的灰度值进行比对；AVIZO软件中以蓝色显示灰度值为1的像素点，其他颜色表示灰度值为0的像素点；为了处理采集数据太粗糙或噪声影响过大导致的二值化分割基于形态学的分水岭图像分割，区分岩石和孔缝；切割后的图像削弱了背景的影响，获得岩心图像的灰度图像。


3.根据权利要求1所述的处理后的图像导入MATLAB中进行分析和处理，其特征在于：将AVIZO软件处理后的灰度图像根据新的MTALAB算法对三维页岩数字岩心每一张图像进行索引并且读出图像的二维离散亮度函数(即...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平全，冉雨鹭，陈小瑜，鲁劲松，冉超，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51