一种多矿物岩石结构建模方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请公开了一种多矿物岩石结构建模方法、装置及设备，涉及岩石力学领域，可以针对规模大、矿物多的岩石材料建模。所述方法包括：对目标岩石进行矿物成分检测，得到目标岩石包含的多种矿物成分的成分比例，确定目标岩石对应的各向异性表征参数，以及多种矿物成分对应的目标分形维数和目标沙漏参数；按照各向异性表征参数和成分比例，并采用鼓泡法构建目标岩石的岩石模型；计算岩石模型中多种矿物成分对应的指定分形维数和指定沙漏参数，分别计算指定分形维数与目标分形维数的第一差值和指定沙漏参数与目标沙漏参数的第二差值；当第一差值命中第一预设范围且第二差值命中第二预设范围时，得到目标模型。得到目标模型。得到目标模型。

【技术实现步骤摘要】
一种多矿物岩石结构建模方法、装置及设备


[0001]本申请涉及岩石力学领域，特别是涉及一种多矿物岩石结构建模方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]岩石结构的精细表征和重构是研究岩石力学及其水力特性的重要前提，其中岩心微观孔隙结构是影响储层宏观性质和油气资源开采的重要因素。
[0003]相关技术中，为了构建岩石模型，可以采用DIP(Digital Image Processing，数字图像处理技术)，利用岩石新鲜截面的数字照片，结合图像分割算法，获得不同矿物成分的数字图像，进而根据数字图像进行模型构建。或采用X射线CT(Computed Tomography，计算机断层扫描)成像技术，获得岩石材料内部结构信息，依据内部结构信息进行模型构建。
[0004]在实现本申请的过程中，申请人发现相关技术至少存在以下问题：
[0005]相关技术的建模方法主要针对砂岩等沉积岩，但由于砂岩等沉积岩结构精细但规模小，通常不适合岩石强度特征的研究，且DIP技术受限于二维平面，看不到岩石内部信息，而X射线CT在实际操作过程中很难区分不同的矿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多矿物岩石结构建模方法，其特征在于，包括：对目标岩石进行矿物成分检测，得到目标岩石包含的多种矿物成分的成分比例，以及依据所述成分比例和所述目标岩石对应的二维图像，确定所述目标岩石对应的各向异性表征参数，以及所述多种矿物成分对应的目标分形维数和目标沙漏参数；按照所述各向异性表征参数和所述成分比例，设置鼓泡法的初始控制参数，并采用所述鼓泡法构建所述目标岩石的岩石模型；计算所述岩石模型中所述多种矿物成分对应的指定分形维数和指定沙漏参数，分别计算所述指定分形维数与所述目标分形维数的第一差值和所述指定沙漏参数与所述目标沙漏参数的第二差值；当所述第一差值命中第一预设范围且所述第二差值命中第二预设范围时，得到目标模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述成分比例和所述目标岩石对应的二维图像，确定所述目标岩石对应的各向异性表征参数，以及所述多种矿物成分对应的目标分形维数和目标沙漏参数，包括：按照所述成分比例，对所述二维图像中的每个像素添加成分标签；对已添加成分标签的二维图像进行图像识别，通过计算所述多种矿物成分中每种矿物成分对应的矿物颗粒的长短轴比，得到所述各向异性表征参数；对已添加成分标签的二维图像进行图像识别，确定所述多种矿物成分中每种矿物成分对应的分形维数和沙漏参数，得到多个分形维数和多个沙漏参数，以及计算所述多个分形维数的均值作为所述目标分形维数，计算所述多个沙漏参数的均值作为所述目标沙漏参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述多种矿物成分中每种矿物成分对应的分形维数和沙漏参数，包括：采用预设分形维数计算方法计算所述多种矿物成分中每种矿物成分对应的分形维数，得到所述多种矿物成分对应的多个分形维数，所述分形维数用于描述所述矿物成分对应的矿物颗粒形状；依据所述图像识别方法，得到所述多种矿物成分的成分分布，以及依据所述成分分布，确认任一矿物成分对应的多个矿物像素，将每个矿物像素距离其他矿物像素的最近距离赋值给所述矿物像素，所述其他矿物像素为所述多种矿物成分中除所述矿物成分以外的矿物成分对应的矿物像素；将所述多个矿物像素的赋值求和，得到第一参数，以及聚合所述多个矿物像素得到聚合图形，将每个矿物元素距离所述聚合图形边缘的最近距离赋值给对应的矿物元素，确定第二参数，将所述第一参数和所述第二参数的比值作为所述矿物成分的沙漏参数，所述沙漏参数用于描述所述矿物成分的矿物颗粒大小；计算每个矿物成分对应的沙漏参数，得到多个沙漏参数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述鼓泡法构建所述目标岩石的岩石模型，包括：按照成分比例由大到小的顺序，对所述多种矿物成分进行排名，按照排名顺序逐一选取每种所述矿物成分对应的分布区域，得到所述岩石模型；
其中，所述逐一选取每种所述矿物成分对应的分布区域，得到所述岩石模型，包括：若构建二维岩石模型，则对于任一矿物成分，按照所述初始控制参数，在预设平面范围内，向上或向下生成预设数量个圆形或椭圆形气泡，为所述预设数量个圆形或椭圆形气泡中每个圆形或椭圆形气泡包含的点赋予高程值；所述向上生成的圆形或椭圆形气泡，其高程值为正值；所述向下生成的圆形或椭圆形气泡，其高程值为负值；对于所述预设平面范围内的每个点，确定所述点被赋予的全部高程值，通过将所述点对应的全部高程值相加，得到所述点关联的目标高程值，以实现所述多个气泡在所述预设平面范围内重叠；在所述预设平面范围内删除前一名矿物成分选定的点，将剩余点的目标高程值按照从大到小的顺序排名，根据所述矿物成分对应的成分比例，确定所述矿物成分对应的可选数量值；按照所述目标高程值的排名顺序，逐一选定多个目标点，所述多个目标点的点数与所述可选数量值一致；将选定的多个目标点作为所述矿物成分的分布区域；确定所述多种矿物成分中每种矿物成分对应的分布区域，得到所述目标岩石的二维岩石模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述逐一选取每种所述矿物成分对应的分布区域，得到所述岩石模型，还包括：若构建三维岩石模型，则对于任一矿物成分，按照所述初始控制参数，在预设空间内，生成预设数量个球形或椭球形气泡，为所述预设数量个球形或椭球形气泡中每个球形或椭球形气泡包含的点赋予正值属性值或负值属性值；对于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘溪鸽，范儒泓，李虹毅，张华，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：