一种基于显微图像处理的砂岩渗透率计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于显微图像处理的砂岩渗透率计算方法，包括获取目标砂岩的砂岩显微图像；对砂岩显微图像进行二值化分割处理获取二值化孔隙网络图像、孔喉加强后孔隙网络图像；根据二值化孔隙网络图像确定砂岩显微图像的面孔率；根据孔喉加强后孔隙网络图像确定颗粒直径；根据孔喉加强后孔隙网络图像确定孔隙弯曲度；根据上述确定的面孔率、颗粒直径、孔隙弯曲度计算得到砂岩渗透率。本发明专利技术针对难以大量获取柱塞岩心的情况下，仅通过容易获取的由小碎块岩心拍摄的岩石显微照片，通过图像处理提取砂岩显微参数并计算砂岩渗透率，弥补渗透率数据的缺乏，更好地指导砂岩油气藏的勘探与开发。开发。开发。

【技术实现步骤摘要】
一种基于显微图像处理的砂岩渗透率计算方法


[0001]本专利技术涉及一种基于显微图像处理的砂岩渗透率计算方法，属于石油与天然气勘探与开发


技术介绍

[0002]渗透率指在一定压差下，岩石允许流体通过的能力，它是表征岩石本身传导液体能力的参数，该参数对油气储层的评价至关重要。目前岩石渗透率评价的常用方法主要有两大类：第一类是实验室直接测量，即利用渗透率仪测量柱塞岩心的渗透率，该方法的优点是准确度高，但需要大量的柱塞岩心进行测量。第二类是测井计算获取，根据所采用的测井方法不同，可分为常规测井计算渗透率、核磁共振测井计算渗透率等，该方法的优点是可以连续计算井筒方向的储层渗透率，但也需要大量的岩心气测孔隙度和渗透率数据用于孔渗关系拟合，并且还需要获取测井数据。
[0003]当柱塞岩心的获取存在困难(岩心易碎等原因)，岩心气测渗透率数据缺乏的情况下，岩石的渗透率评价会比较困难。已有研究表明，砂岩渗透率的大小与孔隙度和孔隙网络连通性等微观特性密切相关，本专利技术利用容易获得的铸体薄片、扫描电镜等显微图像(可通过小碎块岩心制备观察样品)，通过图像处理得到岩石微观参数，并用来计算砂岩渗透率。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中的缺点，本专利技术提供一种基于显微图像处理的砂岩渗透率计算方法，本专利技术针对难以大量获取柱塞岩心的情况下，仅通过容易获取的由小碎块岩心拍摄的岩石显微照片，通过图像处理提取砂岩显微参数并计算砂岩渗透率，弥补渗透率数据的缺乏，更好地指导砂岩油气藏的勘探与开发。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种基于显微图像处理的砂岩渗透率计算方法，包括以下步骤：
[0006]获取目标砂岩的砂岩显微图像；
[0007]对砂岩显微图像进行二值化分割处理获取二值化孔隙网络图像、孔喉加强后孔隙网络图像；
[0008]根据二值化孔隙网络图像确定砂岩显微图像的面孔率；
[0009]根据孔喉加强后孔隙网络图像确定颗粒直径；
[0010]根据孔喉加强后孔隙网络图像确定孔隙弯曲度；
[0011]根据上述确定的面孔率、颗粒直径、孔隙弯曲度计算得到砂岩渗透率。
[0012]进一步的技术方案是，所述砂岩显微图像包括铸体薄片照片、扫描电镜照片。
[0013]进一步的技术方案是，根据二值化孔隙网络图像确定砂岩显微图像的面孔率中的计算公式为：
[0014]φ
a
＝m/(L
×
S)
[0015]式中：φ
a
为砂岩显微图像的面孔率，小数；L为二值化孔隙网络图像横向上的像素
点个数，S为二值化孔隙网络图像纵向上的像素点个数，m为二值化孔隙网络图像中孔隙所占的像素点个数。
[0016]进一步的技术方案是，根据孔喉加强后孔隙网络图像确定颗粒直径中的计算公式为：
[0017][0018]式中：n为将颗粒按平均直径由大至小排列后，排序前10％的颗粒数量，个；d
i
为按平均直径由大至小排列的第i个颗粒的平均直径，μm；d为代表性颗粒直径，μm。
[0019]进一步的技术方案是，根据孔喉加强后孔隙网络图像确定孔隙弯曲度包括：
[0020]在孔喉加强后孔隙网络图像的基础上，利用倒角距离变换方法提取孔隙网络中轴；
[0021]根据孔隙网络中轴确定最短路径；
[0022]根据最短路径确定孔隙弯曲度。
[0023]进一步的技术方案是，根据最短路径确定孔隙弯曲度中的计算公式为：
[0024]τ＝l/L
[0025]式中：τ为孔隙弯曲度；L为二值化孔隙网络图像横向上的像素点个数；l为图像中孔隙网络最短路径的像素点个数。
[0026]进一步的技术方案是，根据上述确定的面孔率、颗粒直径、孔隙弯曲度计算得到砂岩渗透率中的计算公式为：
[0027][0028]式中：φ
a
为砂岩显微图像的面孔率，小数；c为地区经验系数；k为砂岩渗透率；τ为孔隙弯曲度；d为代表性颗粒直径，μm。
[0029]进一步的技术方案是，上述的地区经验系数可在1
‑
5之间取经验值；或者通过岩心气测渗透率进行标定。
[0030]本专利技术具有以下有益效果：
[0031]1、本专利技术通过砂岩显微图像处理提取砂岩显微参数，并计算砂岩渗透率，其渗透率计算结果与气测渗透率吻合性好；
[0032]2、本专利技术与常用的实验室测量法和测井计算法相比，既不需要大量柱塞岩心，也不需要测井数据，只需要相对容易获取的小碎块砂岩样品(可以是岩心碎块或岩屑等)即可；
[0033]3、本专利技术可很好的弥补砂岩油气藏岩心气测渗透率数据的缺乏，有助于更好地指导砂岩油气藏的勘探与开发；
[0034]4、本专利技术转化为程序后，可集成于各类显微镜系统配套的图像处理软件中，提供多孔介质样品的图像拍摄与渗透率计算的智能一体化解决方案。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的流程框图；
[0036]图2为砂岩铸体薄片照片及二值化后孔隙网络图像；
[0037]图3为孔喉加强后孔隙网络图像编号图；
[0038]图4为砂岩颗粒平均直径分布图；
[0039]图5为倒角距离变换方法提取二值化孔隙网络图像中轴图；
[0040]图6为孔隙网络中轴的最短路径确定图；
[0041]图7为P气田6个砂岩铸体薄片显微图像选取与二值化分割结果图；
[0042]图8为1
‑
1号砂岩样品砂岩显微图像颗粒分割结果图；
[0043]图9为1
‑
2号砂岩样品砂岩显微图像颗粒分割结果图；
[0044]图10为2
‑
1号砂岩样品砂岩显微图像颗粒分割结果图；
[0045]图11为2
‑
2号砂岩样品砂岩显微图像颗粒分割结果图；
[0046]图12为3
‑
1号砂岩样品砂岩显微图像颗粒分割结果图；
[0047]图13为3
‑
2号砂岩样品砂岩显微图像颗粒分割结果图；
[0048]图14为P气田6个砂岩砂岩样品的颗粒平均直径分布图；
[0049]图15为P气田6个砂岩显微图像的孔隙网络最短路径图；
[0050]图16为P气田6个砂岩气测渗透率与计算渗透率交会图。
具体实施方式
[0051]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0052]如图1所示，本专利技术的一种基于显微图像处理的砂岩渗透率计算方法，包括以下步骤：
[0053](1)砂岩显微图像拍摄与筛选；
[0054]砂岩显微图像包括铸体薄片照片、扫描电镜照片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于显微图像处理的砂岩渗透率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取目标砂岩的砂岩显微图像；对砂岩显微图像进行二值化分割处理获取二值化孔隙网络图像、孔喉加强后孔隙网络图像；根据二值化孔隙网络图像确定砂岩显微图像的面孔率；根据孔喉加强后孔隙网络图像确定颗粒直径；根据孔喉加强后孔隙网络图像确定孔隙弯曲度；根据上述确定的面孔率、颗粒直径、孔隙弯曲度计算得到砂岩渗透率。2.根据权利要求1所述的一种基于显微图像处理的砂岩渗透率计算方法，其特征在于，所述砂岩显微图像包括铸体薄片照片、扫描电镜照片。3.根据权利要求2所述的一种基于显微图像处理的砂岩渗透率计算方法，其特征在于，根据二值化孔隙网络图像确定砂岩显微图像的面孔率中的计算公式为：φ
a
＝m/(L
×
S)式中：φ
a
为砂岩显微图像的面孔率，小数；L为二值化孔隙网络图像横向上的像素点个数，S为二值化孔隙网络图像纵向上的像素点个数，m为二值化孔隙网络图像中孔隙所占的像素点个数。4.根据权利要求2所述的一种基于显微图像处理的砂岩渗透率计算方法，其特征在于，根据孔喉加强后孔隙网络图像确定颗粒直径中的计算公式为：式中：n为将颗粒按平均直径由大至小排列后，排序前10％的颗粒数...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丰，代槿，史彪，梁芸，习研平，石祥超，何江，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：