一种低渗-致密砂岩孔隙结构尺度升级方法技术

本发明专利技术提供一种低渗

【技术实现步骤摘要】
一种低渗
‑
致密砂岩孔隙结构尺度升级方法


[0001]本专利技术属于地质储层
，具体涉及一种低渗
‑
致密砂岩孔隙结构尺度升级方法。
技术背景
[0002]CT是一种储层孔隙结构的重要研究手段，主要表征样品的三维结构。图像法表征孔隙结构时，放大倍数与样品大小相互矛盾，对于三维图像来说，进行CT扫描的样品越小，分辨率越高，能分辨更小的孔隙，反之，样品越大，分辨率越低。储层孔隙结构尺度跨越大，想要在宏观尺度上，获得能精细分辨微米、纳米级别孔隙的数据体，直接使用实验技术很难获得；因此需要通过尺度升级的方法实现。前人主要通过均匀化理论方法与孔隙度尺度升级法进行尺度升级。
[0003]第一种方法主要基于矿物组成、孔隙等统计数据，基于均匀化理论的数值模拟方法，开展尺度升级，虽然建立了三维数据体，但该孔喉配置关系等参数不能代表真实岩心的情况；第二类方法基于岩心的三维图像，注重不同尺度孔隙结构的表征，但该方法仅止于孔隙度的估算，没有建立三维数据体。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供一种低渗
‑
致密砂岩孔隙结构尺度升级方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1：钻取直径为2mm的小柱塞，对其进行微米CT扫描，扫描后的样品，在一端截取一片，制成场发射扫描电镜样品；
[0006]步骤2：配准匹配与场发射扫描电镜图片FE
‑
SEM中对应的微米CT切片，采用自动孔隙提取技术将扫描电镜图片与微米CT切片中的孔隙提取出来；
[0007]步骤3：将扫描电镜图片及其对应的微米CT切片的孔隙分布图进行对比，确定微米CT中未识别的孔隙发育的位置及孔隙类型，并统计未识别的孔隙的参数特征，为步骤4的尺度升级提供参数，在本专利技术中，未识别的孔隙半径小于0.5μm，孔隙主要为粒间孔，主要发育在石英与长石颗粒间；
[0008]步骤4：步骤3中确定的微米CT未识别的孔隙即为需要升级的孔隙，以其位置、类型及参数为边界条件，使用随机生长法，把缺失的小孔隙补充到CT法所建的数字岩心中；
[0009]建立三维孔隙模型需要将小于0.5μm的孔隙与喉道进行升级，具体步骤如下：截取CT数据中250
×
250
×
250的数据体，将16
‑
bit的CT灰度图像转化为8
‑
bit灰度图，首先对数据体进行滤波处理，与EDS能谱图对应设置不同组成的阈值，对石英
‑
长石粒间孔隙进行尺度升级；对石英颗粒体素进行膨胀操作即向外扩展一个体素，将膨胀后的石英体素赋值为1；对长石体素进行膨胀操作，将膨胀后的长石体素赋值为1；将两者相加，统计数值为2的体素即为石英与长石颗粒边缘，将250
×
250
×
250数据体扩展为1250
×
1250
×
1250的数据体。
[0010]步骤5：将尺度升级前孔隙模型、尺度升级新生成的孔隙以三维图像形式呈现，合
并获得升级后的孔隙模型。
[0011]本专利技术步骤1
‑
3对CT数据体与场发射扫描电镜图片进行预处理，明确在表征同一区域孔隙特征时，场发射扫描电镜图片与CT切片的差异，从而确定尺度升级的位置及边界参数。克服了均匀化理论升级方法中升级结果与实际样品不相符的问题(其在随机位置生成孔隙，与真实岩心有一定的差异)；也克服了孔隙度升级方法中三维孔隙结构模型无法建立的问题(主要关注孔隙度或者其他参数在不同尺度上的变化，而很难确定不同尺度的三维模型)。
[0012]步骤4确定了孔隙生成过程，在特定的位置生成孔隙，达到尺度升级的目的。
[0013]步骤5
‑
6为尺度升级前后的对比，尺度升级后大大提升了孔隙度与连通性，提升了孔隙识别的精度。
附图说明
[0014]图1为实施例的步骤1示意图；
[0015]图2a为实施例的FE
‑
SEM图
[0016]图2b为实施例的微米CT切片
[0017]图2c为实施例的基于FE
‑
SEM的孔隙图
[0018]图2d为实施例的基于微米CT切片的孔隙图
[0019]图3为实施例的发射扫描电镜与CT切片孔隙分布对比图
[0020]图4a为实施例的CT尺度升级流程图之一；
[0021]图4b为实施例的CT尺度升级流程图之二；
[0022]图4c为实施例的CT尺度升级流程图之三；
[0023]图4d为实施例的CT尺度升级流程图之四；
[0024]图4e为实施例的CT尺度升级流程图之五；
[0025]图5a为实施例的尺度升级前孔隙网络；
[0026]图5b为实施例的尺度升级生成的孔隙；
[0027]图5c为实施例的尺度升级后的孔隙网络。
具体实施方式
[0028]结合实施例说明本专利技术的具体技术方案。
[0029]一种低渗
‑
致密砂岩孔隙结构尺度升级方法，包括以下步骤：
[0030]步骤1：钻取直径为2mm的小柱塞，对其进行微米CT扫描，扫描后的样品，在一端截取一片，制成场发射扫描电镜样品，如图1。
[0031]步骤2：配准匹配与场发射扫描电镜图片(FE
‑
SEM)中对应的微米CT切片，如图2a、图2b，采用自动孔隙提取技术将扫描电镜图片与微米CT切片中的孔隙提取出来，如图2c、图2d。
[0032]步骤3：将扫描电镜图片及其对应的微米CT切片的孔隙分布图进行对比，确定微米CT中未识别的孔隙发育的位置及孔隙类型，并统计未识别的孔隙的大小、孔径等参数特征。结果表明场发射扫描电镜面孔率9.65％，微米CT切片面孔率为2.61％，差别较大，FE
‑
SEM提取的孔隙明显比微米CT切片多，二者差异主要在颗粒边缘孔隙的识别上，如图2c、图2d。对
场发射扫描电镜与微米CT切片孔径分布进行统计，如图3，结果表明微米CT在识别小于0.5μm的孔径时不占优势，且微米CT主要识别大孔隙，大孔隙之间相连接的小孔很容易被忽略，致使其与场发射扫描电镜结果中大孔隙的面孔率差异较大，如孔隙半径为12.5
‑
25μm区间的孔，因此使用微米CT表征孔隙结构时，需要对这部分孔隙进行补充。
[0033]步骤4：由于CT法无法获取其分辨率以下的微小孔隙，因此将使用随机生长法把缺失的小孔隙补充到CT法所建的数字岩心中。
[0034]建立三维孔隙模型需要将小于0.5μm的孔隙与喉道进行升级，具体步骤如下：截取CT数据中250
×
250
×
250(X
×
Y
×
Z)的数据体，如图4a，将如图4b的16
‑
bit的CT灰度图像转化为如图4c所示的8
‑
b本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低渗
‑
致密砂岩孔隙结构尺度升级方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：钻取直径为2mm的小柱塞，对其进行微米CT扫描，扫描后的样品，在一端截取一片，制成场发射扫描电镜样品；步骤2：配准匹配与场发射扫描电镜图片FE
‑
SEM中对应的微米CT切片，采用自动孔隙提取技术将扫描电镜图片与微米CT切片中的孔隙提取出来；步骤3：将扫描电镜图片及其对应的微米CT切片的孔隙分布图进行对比，确定微米CT中未识别的孔隙发育的位置及孔隙类型，并统计未识别的孔隙的参数特征；步骤4：步骤3中确定的微米CT未识别的孔隙即为需要升级的孔隙，以其位置、类型及参数为边界条件，使用随机生长法，把缺失的小孔隙补充到CT法所建的数字岩心中；步骤5：将尺度升级前孔隙模型、尺度升级新生成的孔隙以三维图像形式呈现，合并获得升级后的孔隙模型。2.根据权利要求1所述的一种低渗
‑
致密砂岩孔隙结构尺度升级方法，其特征在于，步骤3中，通过同一视域微米CT切片与场发射扫描电镜图片中孔隙的对比，明确了微米CT未识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾芳，董宏丽，霍凤财，巩磊，赵利东，田善思，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：