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原文传递碎屑岩颗粒结构的确定方法及装置

专利名称：	碎屑岩颗粒结构的确定方法及装置
摘要：	本发明提供一种碎屑岩颗粒结构的确定方法及装置，通过扫描碎屑岩样品获得碎屑岩样品的二维投影图像，根据二维投影图像重构碎屑岩样品的三维灰度图像，对三维灰度图像进行处理识别出矿物颗粒的图像，根据矿物颗粒的图像获得碎屑岩颗粒的图像获得碎屑岩样品的结构参数，提高了确定碎屑岩颗粒结构的效率，并且，提高了确定碎屑岩颗粒结构的准确性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国石油大学(北京)
发明人：	冯枭;曾溅辉;王洪玉;马勇;杜玉龙;乔俊程;冯森;张永超;董雨洋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910313419.5
公开号：	CN110095388A
代理机构：	北京同立钧成知识产权代理有限公司
代理人：	祝乐芳;黄健
分类号：	G01N15/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	102249 北京市昌平区府学路18号
主权项：	1.一种碎屑岩颗粒结构的确定方法，其特征在于，包括：扫描碎屑岩样品获得碎屑岩样品的二维投影图像；根据所述二维投影图像重构碎屑岩样品的三维灰度图像，所述三维灰度图像中包括矿物颗粒的图像；对所述三维灰度图像进行处理识别出所述矿物颗粒的图像；根据所述矿物颗粒的图像获得所述碎屑岩样品的结构参数。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述三维灰度图像进行处理识别出所述矿物颗粒的图像，包括：根据矿物颗粒和孔隙的灰度差异从所述三维灰度图像中识别出矿物颗粒的图像。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述矿物颗粒的图像获得碎屑岩样品的结构参数，包括：对所述矿物颗粒的图像进行分割获得具有至少两个子颗粒的子颗粒图像；根据子颗粒图像计算每个子颗粒的几何特性参数；根据所有子颗粒的几何特性参数获得体积分布曲线和累计体积分布曲线；根据所述累计体积分布曲线得到所述碎屑岩样品的结构参数。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述每个子颗粒的几何特性参数包括下述至少一项：所述子颗粒的等效直径；所述子颗粒的球度；所述子颗粒的扁平度；所述子颗粒的各向异性；所述子颗粒的费雷特形状因子；所述子颗粒的长宽比。 5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据子颗粒图像计算每个子颗粒的几何特性参数，包括下述至少一项：根据子颗粒的体积，获取所述子颗粒的等效直径；根据子颗粒的体积以及所述子颗粒的表面积，获取所述子颗粒的球度；根据子颗粒的协方差矩阵中的最小特征值和中间特征值，获取所述子颗粒的扁平度；根据子颗粒的协方差矩阵中的最小特征值和最大特征值，获取所述子颗粒的各向异性；根据子颗粒的最小费雷特直径和与所述最小费雷特直径垂直方向上的最大费雷特直径，获取所述子颗粒的费雷特形状因子；根据子颗粒的最大费雷特直径和最小费雷特直径，获取所述子颗粒的长宽比。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述子颗粒的体积，获取所述子颗粒的等效直径，包括：根据获取子颗粒的等效直径；其中，Deq为子颗粒的等效直径，Vgrain＝NvoxelLvoxel3，Vgrain为子颗粒的体积；Nvoxel为子颗粒中像素的总数；Lvoxel为子颗粒图像的分辨率；根据所述子颗粒的体积以及所述子颗粒的表面积，获取所述子颗粒的球度，包括：根据获取子颗粒的球度；其中，Fsphericity为子颗粒的球度，Agrain为子颗粒的表面积，Agrain＝NsurfaceLvoxel2，Nsurface为子颗粒表面像素的总数。 7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述子颗粒的协方差矩阵中的最小特征值和中间特征值，获取所述子颗粒的扁平度，包括：根据获取子颗粒的扁平度；其中，Fflatness为子颗粒的扁平度，Imin和Imid分别是协方差矩阵M的最小特征值和中间特征值；根据所述子颗粒的协方差矩阵中的最小特征值和最大特征值，获取所述子颗粒的各向异性，包括：根据获取子颗粒的各向异性；其中，Fanisotropy为子颗粒的各向异性，Imax是协方差矩阵M的最大特征值；其中，协方差矩阵通过如下方式获取：获取子颗粒的质心(M1x,M1y,M1z)，其中，其中，(xij,yjk,yik)是子颗粒中每个点的坐标；Nvoxel为子颗粒中像素的总数；获取子颗粒三个方向的方差M2x、M2y、M2z，其中，获取子颗粒三个方向的协方差M2xy、M2yz、M2xz，其中，获取子颗粒的协方差矩阵：其中，M为协方差矩阵。 8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述子颗粒的最小费雷特直径和与所述最小费雷特直径垂直方向上的最大费雷特直径，获取所述子颗粒的费雷特形状因子，包括: 根据获取子颗粒的费雷特形状因子；其中，FFeret为子颗粒的费雷特形状因子，Dmin为子颗粒的最小费雷特直径，Dorthogonal为与最小费雷特直径垂直方向上的最大费雷特直径；根据所述子颗粒的最大费雷特直径和最小费雷特直径，获取所述子颗粒的长宽比，包括：根据获取子颗粒的长宽比；其中，Faspect_ratio为子颗粒的长宽比，Dmax为子颗粒的最大费雷特直径，Dmin为子颗粒的最小费雷特直径。 9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述碎屑岩样品的结构参数包括以下至少一项：平均粒径；中值粒径；分选系数；偏度；峰度； C值，所述C值为累计体积分布曲线上累计体积99％对应的粒径； M值，所述M值为累计体积分布曲线上累计体积50％对应的粒径。 10.一种碎屑岩颗粒结构的确定装置，其特征在于，包括：扫描模块，用于扫描碎屑岩样品获得碎屑岩样品的二维投影图像；处理模块，用于根据所述二维投影图像重构碎屑岩样品的三维灰度图像，所述三维灰度图像中包括矿物颗粒的图像；所述处理模块，还用于对所述三维灰度图像进行处理识别出所述矿物颗粒的图像；所述处理模块，还用于根据所述矿物颗粒的图像获得所述碎屑岩样品的结构参数。
所属类别：	发明专利