一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法技术

本发明专利技术提供了一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法，基于CT扫描技术，对煤岩心进行CT扫描实验，建立对应的数字岩心；通过编制的岩心二维及三维图像分析计算软件，提取岩心裂缝参数，对煤岩裂缝信息进行定量描述，并建立了煤岩裂缝发育程度的定量表征方法。本发明专利技术建立三维形态的空间网络模型，更加形象逼真的反映岩心的裂缝分布形态；根据面割理与端割理的形态特征，建立面割理与端割理分类标准；提取煤岩割理信息来定量表征煤岩裂缝发育程度，为准确评价煤岩渗透性及各向异性提供量化参数，为煤层气勘探开发及解释评价提供实验数据。据。据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法


[0001]本专利技术属于CT图像分析
，涉及一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法。

技术介绍

[0002]随着油气勘探技术的进步，非常规储层成为勘探开发热点。其中，煤层气开发成为非常规油气重点攻关课题，煤层气油气藏分布广泛。
[0003]对煤层气储层储集空间的准确评价，既可以为储量计算提供依据，又可以为后期勘探开发方案提供指导；煤层储集空间主要包含两种类型：孔隙及裂缝。煤层中的煤层气主要以吸附态储集在煤岩纳米级基质孔隙及以游离态储存在较大孔隙及裂缝中；开发煤层气过程中，煤岩储层中的裂缝是主要的渗流通道，裂缝的发育程度直接关系着油气产量。
[0004]在现阶段的测井技术中，电法测井、密度测井及声波测井是评价储层孔隙空间发育程度的有效手段，但是由于受测井仪器分辨率局限，测井资料的准确性往往达不到预期，这就需要我们对测井资料进行刻度；在实验室，常规物性实验通常可以较为准确的测量煤岩岩心孔隙度，但是没法获取煤岩心裂缝发育的准确信息。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法，通过对煤岩岩心进行CT扫描实验，建立对等的数字岩心，通过计算煤岩CT图像的割理参数，实现煤岩割理发育定量表征。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法，其特征在于，包括，
[0008]S1.将煤岩岩心进行CT扫描，建立数字岩心；
[0009]S2.根据S1中得到的数字岩心中的裂缝形态特征，提取煤岩割理信息；
[0010]S3.根据S2中提取的煤岩割理的信息定义煤岩割理量化参数；
[0011]S4.设定煤岩割理的面割理和端割理的识别判定条件；
[0012]S5.根据S3中的割理量化参数和S4中的识别判定条件，对煤岩割理参数的定量计算。
[0013]优选的，S1中将煤岩岩心进行CT扫描，建立数字岩心，具体方法为：
[0014]将煤岩岩心进行CT扫描实验，得到二维的灰度切片，对优化处理后的二维灰度切片叠加重构形成和煤岩岩心对等的数字岩心。
[0015]优选的，优化处理为对二维的灰度切片进行二值化分割、滤波和去噪。
[0016]优选的，S2中提取煤岩割理信息进行优化处理，所述优化处理包括煤岩割理缝的边缘光滑和去燥、割理缝交互连接和割理走向选取。
[0017]优选的，S3中煤岩割理量化参数包括割理宽度、割理长度、割理面积、割理倾角、割理夹角、割理面缝率、割理密度、割理连通率和割理分形维数。
[0018]优选的，S4中设定煤岩割理的识别判定条件，具体方法为：依据割理长度和割理夹角分别对面割理和端割理进行识别判定。
[0019]优选的，依据割理长度对面割理和端割理进行识别判定，具体方法为：
[0020]当面割理的长度＞端割理长度时，且割理长度≥1
㎝
，则判定为面割理。
[0021]优选的，依据割理间的相交夹角度数对面割理和端割理进行识别判定，具体方法为：
[0022]当割理夹角度数<30
°
时，则判定为面割理；
[0023]当割理夹角度数≥30
°
时，则判定为端割理。
[0024]优选的，S5中对煤岩割理参数的定量计算，具体计算方法为：
[0025]将待分析的煤岩CT图像导入分析软件中，对煤岩CT图像进行定标；通过对定标后的煤岩CT图像进行预处理后再进行图像二值化，提取煤岩CT图像的割理信息，再通过软件计算割理参数，输入割理分类判定条件，根据割理参数和判定条件对煤岩CT图像割理分类统计。
[0026]优选的，预处理包括对煤岩CT图像的对比度平衡处理、对煤岩CT图像的去燥处理和对煤岩CT图像的伪影校正处理。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0028]本专利技术就是基于CT扫描技术，对煤岩心进行CT扫描实验，建立对应的数字岩心；通过编制的三维图像分析计算软件，提取岩心裂缝参数，对煤岩裂缝信息进行定量描述，并建立了煤岩裂缝发育程度胡定量表征方法。同时，本专利技术利用CT扫描岩心建立数字岩心，提取煤岩割理信息来定量表征煤岩裂缝发育程度，为准确评价煤岩渗透性及各向异性提供量化参数，为煤层气勘探开发及解释评价提供实验数据。此外，本专利技术基于CT图像建立的三维数字岩心，通过割理分割显示，更加形象逼真的显现岩心三维内部形态，可直接定性的评价岩心割理的发育程度；本专利技术提出了割理定量表征参数，多参数定量刻画割理形态；提出的面割理、端割理分类标准，定量化的实现面割理、端割理分类统计；编制的软件计算流程，实现了面割理、端割理参数定量计算。面割理、端割理分类统计及定量计算，为准确评价煤岩渗透性及各向异性提供量化参数。
附图说明
[0029]图1为本专利技术煤岩CT图像的割理发育定量表征方法的流程图；
[0030]图2为实施例中矩形模型裂缝提取示意图；
[0031]图3为实施例中煤岩岩心的裂缝提取图；
[0032]图4为实施例中岩心割理提取计算流程图；
[0033]图5为实施例中图像分析软件界面提取图；
[0034]图6为实施例中煤岩心割理分类提取图；
[0035]图7为实施例中煤岩割理参数统计表图；
[0036]图8为实施例中煤岩岩心进行CT扫描图；
[0037]图9为实施例中煤岩岩心CT图像导入分析软件界面图；
[0038]图10为实施例中煤岩岩心CT图像识别效果图；
[0039]图11为实施例中提取煤岩岩心CT图像图像裂缝信息图；
[0040]图12为实施例中裂缝参数统计表图。
具体实施方式
[0041]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0042]随着CT扫描成像技术被引入石油行业以来，为石油行业的发展提供了新的解决手段，CT扫描是利用X射线穿透岩心，对岩心进行无损成像的技术，通过CT扫描对煤岩心扫描成像，可以清晰的观测岩心内部孔隙及裂缝发育情况。
[0043]割理是指煤中的自然裂隙，全部煤层中连续分布的割理称为面割理，中断于面割理或与面割理穿插的不持续割理称为端割理；
[0044]一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法(如图1所示)，包括，
[0045]S1.将煤岩岩心进行CT扫描，建立数字岩心；将煤岩岩心进行CT扫描实验，得到二维的灰度切片，对优化处理后的二维灰度切片叠加重构形成和煤岩岩心对等的数字岩心。优化处理为对二维的灰度切片进行二值化分割、滤波和去噪(如图2所示)。
[0046]S2.根据S1中得到的数字岩心的裂缝形态特征，提取煤岩割理信息；S2中提取煤岩割理信息进行优化处理，所述优化处理包括煤岩割理缝的边缘光滑和去燥、割理缝交互本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法，其特征在于，包括，S1.将煤岩岩心进行CT扫描，建立数字岩心；S2.根据S1中得到的数字岩心的裂缝形态特征，提取煤岩割理信息；S3.根据S2中提取的煤岩割理信息定义煤岩割理的量化参数；S4.设定煤岩割理的面割理和端割理的识别判定条件；S5.根据S3中的煤岩割理的量化参数和S4中的识别判定条件，对煤岩割理参数进行定量计算。2.根据权利要求1所述一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法，其特征在于，所述S1中将煤岩岩心进行CT扫描，建立数字岩心，具体方法为：将煤岩岩心进行CT扫描实验，得到二维的灰度切片，对二维的灰度切片进行优化处理，对优化处理后的二维灰度切片叠加重构形成和煤岩岩心对等的数字岩心。3.根据权利要求2所述一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法，其特征在于，所述优化处理为对二维的灰度切片进行二值化分割、滤波和去噪。4.根据权利要求1所述一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法，其特征在于，S2中提取煤岩割理信息，采用矩形模型的方法进行提取。5.根据权利要求1所述一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法，其特征在于，所述S3中煤岩割理量化参数包括割理宽度、割理长度、割理面积、割理倾角、割理夹角、割理面缝率、割理密度、割理连通率和割理分形维数。6.根据权利要求5所述一种基于煤岩CT图像的割理发育定量表征方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，张永浩，李新，陈渝，方朝强，刘鹏，罗燕颖，贺国芬，吴迪，李楠，韩波，冀昆，周超，
申请(专利权)人：中国石油集团测井有限公司，
类型：发明
国别省市：