一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法技术

本发明专利技术涉及了一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法

【技术实现步骤摘要】
一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法、装置及介质


[0001]本专利技术涉及岩心的孔隙度计算

。
尤其涉及一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法
、
装置及介质
。

技术介绍

[0002]石油和天然气储存于地下岩石内部，地下岩石储集空间的大小是计算油气资源量的重要参数
。
地下岩石的储集空间在油气行业内以孔隙度作为标准参数，即地下岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样体积的比值
。
目前，孔隙度的计算方法主要有地球物理测井法和岩心分析法
。
[0003]地球物理测井是通过将探测工具，置入油气钻井的井岩中，通过岩石声学
、
电学和放射性特征，计算岩石的孔隙度
。
该方法的优势在于能实现大段地层的连续探测，缺点在于为间接探测手段，解释成果的控制因素较多
(
仪器状态
、
地下温度
、
压力等
)
，精度较低
(
采样点间距多为
0.125
米
)
且成本高
。
岩心作为地下钻取的实物资料，能直接反映地下储集层的真实信息
。
但现有手段主要是将地下钻取的原始岩心
(
又称全直径岩心，直径多为6‑
10cm
直径的圆柱形岩心
)
上钻取小样
(
又称柱塞样岩心，直径
2.5
‑r/>3.5cm
的圆柱形岩心
)
置于特定的仪器内测试，结果较为准确，但由于柱塞岩心的样本身体积小，数据代表性有限
。
[0004]现有技术可以通过基于油气钻井内的地球物理测井获取地下储集体的连续数字，随后基于小型柱塞岩石样品
(
直径多为
2.5cm
，长度3‑
5cm)
测试结果标定，从而获取地下不同深度岩石的孔隙度
。
现有手段中地球物理测井技术对于地下岩石的裂缝表征精度较低，且受仪器性能影响大，成本高
。
岩心分析则主要基于岩石表面或者小样品分析，通常每米取3块样品开展，对于页岩等较为致密的油气储集体，代表性不够
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法
、
装置及介质
。
以解决现有手段中地球物理测井技术表征精度较低，准确性差，常规的柱塞样岩心测试结果代表性不够的问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法，包括以下步骤：
[0007]将待扫描的多个全直径岩心样品置于全直径岩心
CT
扫描仪托盘上，按所述全直径岩心样品的采样深度由深至浅依次由下至上摆放，在所述全直径岩心样品的底部放置一玻璃棒作为标定样品；
[0008]在第一能量下进行全直径岩心
CT
扫描，获取岩心的第一孔隙度；
[0009]在第二能量下进行全直径岩心
CT
扫描，获取岩心的第二孔隙度，其中所述第一能量小于所述第二能量；
[0010]基于两种能量下的
CT
数据体计算出密度数据体和有效原子序数数据体，基于所述密度数据体计算得到岩心第三孔隙度，基于所述有效原子序数数据体计算得到岩心第四孔
隙度；
[0011]根据观察判断结果，选取所述第一孔隙度
、
第二孔隙度
、
第三孔隙度和第四孔隙度中匹配度高于预设条件的孔隙度曲线作为孔隙度计算结果
。
[0012]优选的，所述在第一能量下进行全直径岩心
CT
扫描，具体包括：首先设置第一能量扫描参数，参数为扫描电压
80
‑
120kV
，电子束流
80
‑
100mA
，基在第一能量下扫描的
CT
图像可提取出毫米级的孔隙和裂缝特征，计算出第一孔隙度，所述第一空隙为毫米级的孔隙比例
。
[0013]优选的，所述在第二能量下进行全直径岩心
CT
扫描，获取岩心的第二孔隙度，具体包括：重置
CT
扫描仪参数，重置后的参数为扫描电压
120
‑
140kV
，电子束流
100
‑
120mA
；基于在第二能量下扫描的
CT
图像的
CT
值，计算第二孔隙度
P2。
[0014]优选的，所述第二孔隙度
P2
的计算公式为：
P2
＝
a*(CT
max
‑
CT
i
)/(CT
max
‑
CT
low
)
；
[0015]式中
CT
max
岩心在所有扫描的深度范围内最大的
CT
值，单位为
Hu
；
CT
i
：岩心在某一深度上的
CT
值，单位为
Hu
；
CT
low
为岩在所有扫描的深度范围内最低的
CT
值，单位为
Hu
；
a
为修正因子，根据玻璃棒的
CT
数调整；不同深度上的
CT
值为岩心垂长轴方向上切片所有体素点的算术平均值
。
[0016]优选的，所述密度数据体和所述有效原子序数数据体的计算公式为：
[0017]ρ
e
＝
A
×
CT
high
+B
×
CT
low
+C
[0018]Ze
n
×
ρ
e
＝
D
×
(CT
low
‑
CT
high
)+E
[0019]其中，
ρ
为样品电子密度，单位
g/cm3
；
②
CT
high
为第二能量
CT
扫描图像的
CT
数，单位为
Hounsfield
，缩写
Hu
；
③
CT
low
为第一能量
CT
扫描图像的
CT
数，单位为
Hu
；
Ze
有效原子序数；
n
为有效原子序数指数，取值为
3.6
；
A
，
B...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于全直径岩心样品的岩石孔隙度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：将待扫描的多个全直径岩心样品置于全直径岩心
CT
扫描仪托盘上，按所述全直径岩心样品的采样深度由深至浅依次由下至上摆放，在所述全直径岩心样品的底部放置一玻璃棒作为标定样品；在第一能量下进行全直径岩心
CT
扫描，获取岩心的第一孔隙度；在第二能量下进行全直径岩心
CT
扫描，获取岩心的第二孔隙度，其中所述第一能量小于所述第二能量；基于两种能量下的
CT
数据体计算出密度数据体和有效原子序数数据体，基于所述密度数据体计算得到岩心第三孔隙度，基于所述有效原子序数数据体计算得到岩心第四孔隙度；根据观察判断结果，选取所述第一孔隙度
、
所述第二孔隙度
、
所述第三孔隙度和所述第四孔隙度中匹配度高于预设条件的孔隙度曲线作为孔隙度计算结果
。2.
根据权利要求1所述的一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法，其特征在于，所述在第一能量下进行全直径岩心
CT
扫描，具体包括：首先设置第一能量扫描参数，参数为扫描电压
80
‑
120kV
，电子束流
80
‑
100mA
，基在第一能量下扫描的
CT
图像可提取出毫米级的孔隙和裂缝特征，计算出第一孔隙度，所述第一空隙为毫米级的孔隙比例
。3.
根据权利要求2所述的一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法，其特征在于，所述在第二能量下进行全直径岩心
CT
扫描，获取岩心的第二孔隙度，具体包括：重置
CT
扫描仪参数，重置后的参数为扫描电压
120
‑
140kV
，电子束流
100
‑
120mA
；基于在第二能量下扫描的
CT
图像的
CT
值，计算第二孔隙度
P2。4.
根据权利要求3所述的一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法，其特征在于，所述第二孔隙度
P2
的计算公式为：
P2
＝
a*(CT
max
‑
CT
i
)/(CT
max
‑
CT
low
)
；式中
CT
max
岩心在所有扫描的深度范围内最大的
CT
值，单位为
Hu
；
CT
i
：岩心在某一深度上的
CT
值，单位为
Hu
；
CT
low
为岩在所有扫描的深度范围内最低的
CT
值，单位为
Hu
；
a
为修正因子，根据玻璃棒的
CT
数调整；不同深度上的
CT
值为岩心垂长轴方向上切片所有体素点的算术平均值
。5.
根据权利要求1所述的一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法，其特征在于，所述密度数据体和所述有效原子序数数据体的计算公式为：
ρ
e
＝
A
×
CT
high
+B
×
CT
low
+CZe
n
×
ρ
e
＝
D
×
(CT
low
‑
CT
high
)+E
其中，
ρ
为样品电子密度，单位
g/cm3
；
②
CT
high
为第二能量
CT
扫描图像的
CT
数，单位为
Hounsfield
，缩写
Hu
；
③
CT
low
为第一能量
CT
扫描图像的
CT
数，单位为
Hu
；
Ze
有效原子序数；
n
为有效原子序数指数，取值为
3.6
；
A,B,C,D,E
均为统计模型系数，其中
...

【专利技术属性】
技术研发人员：田亚，高永进，张远银，刘丽红，
申请(专利权)人：中国地质调查局油气资源调查中心，
类型：发明
国别省市：