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原文传递一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法、装置及介质

专利名称：	一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法、装置及介质
摘要：	本发明涉及了一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法、装置及介质，一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法，包括：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，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，其中第一能量小于第二能量；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，计算得到岩心第三孔隙度和岩心第四孔隙度；根据观察判断结果，选取匹配的孔隙度曲线作为孔隙度计算结果。本发明可直接获取全直径岩心的孔隙度结果，数据的结果相对目前已有手段精度更高，代表性更强。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国地质调查局油气资源调查中心
发明人：	田亚;高永进;张远银;刘丽红
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-30T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202311104089.1
公开号：	CN117074274A
代理机构：	北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	席卷
分类号：	G01N15/08;G01N23/046;G;G01;G01N;G01N15;G01N23;G01N15/08;G01N23/046
申请人地址：	100083 北京市海淀区北四环中路267号北京奥运大厦
主权项：	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(CTmax-CTi)/(CTmax-CTlow)；式中CTmax岩心在所有扫描的深度范围内最大的CT值，单位为Hu；CTi：岩心在某一深度上的CT值，单位为Hu；CTlow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： ρe＝A×CThigh+B×CTlow+C Zen×ρe＝D×(CTlow-CThigh)+E 其中，ρ为样品电子密度，单位g/cm3；②CThigh为第二能量CT扫描图像的CT数，单位为Hounsfield，缩写Hu；③CTlow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A、B和D单位为cm3/g，C和E为常数。 6.根据权利要求5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：所述第三孔隙度P3计算公式为：P3＝a(ρmax-ρi)/(ρmax-ρlow)。式中：ρmax：岩心在所有扫描的深度范围内最大的密度值；ρi：岩心在某一深度上的密度值，单位g/cm3；ρlow：岩在所有扫描的深度范围内最低的密度值，单位g/cm3；a：修正因子，根据玻璃棒的密度(取值2.65g/cm3)进行调整，无量纲。不同深度上的密度值为岩心垂长轴方向上切片所有体素点的算术平均值；所述第四孔隙度P4计算公式为：P4＝a*(Zemax-Zei)/(Zemax-Zelow)；式中，Zemax为岩心在所有扫描的深度范围内最大的有效原子序数；Zei为岩心在某一深度上的有效原子序数；ρlow为岩在所有扫描的深度范围内最低的有效原子序数，a为修正因子，根据玻璃棒的有效原子序数进行调整，取值11.78。 7.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最高的孔隙度曲线作为孔隙度计算结果之前，还包括：对全直径岩心样品后续钻取了柱塞样岩心并在实验室测试了孔隙度，则基于柱塞样岩心的孔隙度值对所述第一孔隙度、第二孔隙度、第三孔隙度和第四孔隙度进行校正。 8.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，具体为：基于地球物理测井计算所述多个全直径岩心样品的第五孔隙度；所述第一孔隙度与第二孔隙度的的数值和岩石的流动能力成正比，通过将所述第一孔隙度、所述第二孔隙度、所述第三孔隙度和所述第四孔隙度分别与所述第五空隙度对比，选取其中与所述第五空隙度匹配度最高的作为孔隙度计算结果；或：根据岩心观察结果，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与所述岩心观察结果匹配较好的孔隙度曲线作为孔隙度计算结果。 9.一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算装置，其特征在于：应用于多个全直径岩心样品进行全直径岩心CT扫描仪扫描的过程中，其中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，该装置包括：第一能量孔隙度获取模块，用于基于第一能量下进行全直径岩心CT扫描的结果，获取岩心的第一孔隙度；第二能量孔隙度获取模块，基于第二能量下进行全直径岩心CT扫描的结果，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；密度数据体和有效原子序数数据体获取模块：用于基于两种能量下的CT数据体计算出密度数据体和有效原子序数数据体；第三第四空隙度获取模块：用于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；以及获取孔隙度结果模块，用于根据观察判断结果，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。 10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：存储介质中存储有指令，所述指令运行时执行如权利要求1-8中任一项所述的一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法。
所属类别：	发明专利