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原文传递一种基于图像分析的孔隙度评价方法

专利名称：	一种基于图像分析的孔隙度评价方法
摘要：	本申请实施例公开了一种基于图像分析的孔隙度评价方法。该方法包括：获取目标岩相的岩心薄片和分析测试资料；筛选出该岩相的强烈早期方解石胶结砂岩、部分早期方解石胶结砂岩和无早期方解石胶结砂岩岩心薄片；采用体式显微镜、图像分析系统和阴极发光显微镜提取相应图像资料；对铸体薄片的全视域图像资料进行二值化处理，划分出骨架颗粒和孔隙空间，建立岩石物理模型；识别出不同孔隙类型及含量和不同胶结物含量；确定不同胶结物时期及期次；重现研究层段该类岩相的孔隙度演化过程。通过执行本实施例所提供的技术方案，可以避免以往图像资料获取时以局部代替整体、个人主观性判断的问题，解决了以往图像资料获取不够客观的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中海石油(中国)有限公司上海分公司
发明人：	蔡华;林承焰;段冬平;黄鑫;刘彬彬;王文广
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910104058.3
公开号：	CN109856029A
代理机构：	北京品源专利代理有限公司
代理人：	孟金喆
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	200335 上海市长宁区通协路388号
主权项：	1.一种基于图像分析的孔隙度评价方法，其特征在于，包括： S1、获取研究层段的目标岩相的岩心薄片资料和分析测试资料；其中，所述岩心薄片资料包括铸体薄片、阴极发光薄片和流体包裹体薄片；所述分析测试资料包括：全岩X衍射分析测试资料、铸体薄片定量分析资料、粉末粒度分析资料和常规岩心分析资料； S2、筛选出三种成岩类型的岩心薄片；所述三种成岩类型包括：强烈早期方解石胶结砂岩岩心薄片、部分早期方解石胶结砂岩岩心薄片和无早期方解石胶结砂岩岩心薄片； S3、对三种成岩类型的岩心薄片的铸体薄片进行图像获取；包括：采用体式显微镜获取铸体薄片的全视域图像，获取铸体薄片的标准图像，以及获取反映出胶结物世代关系的阴极发光图像； S4、根据铸体薄片的全视域图像，分别确定三种成岩类型的骨架颗粒百分含量和孔隙空间百分含量； S5、根据三种成岩类型的骨架颗粒百分含量和孔隙空间百分含量，建立沉积时期骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型和埋藏成岩后骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型； S6、采用图像分割技术从铸体薄片上识别出不同矿物颗粒含量、不同孔隙类型及含量和不同胶结物含量；其中，所述不同胶结物至少包括：石英胶结物、方解石胶结物和粘土胶结物；其中，所述不同矿物颗粒含量用于与全岩X衍射分析测试资料得到的不同矿物颗粒含量进行匹配，根据匹配结果确定图像分割技术的准确性； S7、根据所述不同胶结物含量，以及根据阴极发光图像中胶结物发光特征及相应的流体包裹体定年资料，确定所述不同胶结物的时期及期次； S8、根据S5中的沉积时期骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型和埋藏成岩后骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型，S6中的不同孔隙类型及含量和不同胶结物含量，以及S7中的不同胶结物的时期及期次，确定所述研究层段的目标岩相孔隙度演化过程。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对三种成岩类型的岩心薄片的铸体薄片进行图像获取，包括：采用体式显微镜对铸体薄片进行全视域扫描，获取铸体薄片全视域图像；采用图像分析系统获取铸体薄片符合预设分辨率的标准图像，以及采用阴极发光系统获取反映出胶结物世代关系的阴极发光图像；其中，根据石英胶结物和方解石胶结物中流体包裹体均一温度确定不同胶结物时期及期次。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据铸体薄片的全视域图像，分别确定三种成岩类型的骨架颗粒百分含量和孔隙空间百分含量，包括：对目标岩相的强烈早期方解石胶结砂岩、部分早期方解石胶结砂岩和无早期方解石胶结砂岩三类成岩类型的铸体薄片全视域图像进行二值化处理，获取强烈早期方解石胶结砂岩、部分早期方解石胶结砂岩和无早期方解石胶结砂岩的骨架颗粒百分含量和孔隙空间百分含量。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据三种成岩类型的骨架颗粒百分含量和孔隙空间百分含量，建立沉积时期骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型和埋藏成岩后骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型，包括：如下公式计算初始总量： V初始总量＝V初始骨架颗粒+V初始孔隙空间；其中，V初始骨架颗粒是指基于强烈早期方解石胶结砂岩的铸体薄片全视域图像获取的沉积时期石英、长石和岩屑百分含量，％；V初始孔隙空间是指基于强烈早期方解石胶结砂岩的铸体薄片全视域图像获取的沉积时期孔隙空间百分含量，％；如下公式计算埋藏成岩后总量： V埋藏成岩后总量＝V埋藏成岩后骨架颗粒+V埋藏成岩后孔隙空间；其中，V埋藏成岩后骨架颗粒是指基于无早期方解石胶结砂岩的铸体薄片全视域图像获取的埋藏成岩后石英、长石和岩屑百分含量，％；V埋藏成岩后孔隙空间是指基于无早期方解石胶结砂岩的铸体薄片全视域图像获取的埋藏成岩后孔隙空间百分含量，％；联合粉末粒度分析资料的分选系数确定该类岩相的初始孔隙度Φ0；在此基础上，将强烈早期方解石胶结砂岩的孔隙空间与初始孔隙度相互标定，换算出每个面孔率的孔隙度值，定义一个参数为R，如下公式：其中，R是指基于铸体薄片图像和常规岩心分析相互标定确定的每个面孔率的孔隙度值，小数；Φ0是指目标岩相沉积时期的初始孔隙度，％；V初始孔隙空间是指沉积时期砂岩的初始孔隙百分含量，％；进而，建立沉积时期骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型和埋藏成岩后骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用图像分割技术从铸体薄片上识别出不同矿物颗粒含量、不同孔隙类型及含量和不同胶结物含量，包括：根据铸体薄片和阴极发光薄片，采用图像分析系统获取石英颗粒、长石颗粒和岩屑颗粒的百分含量；并根据全岩X衍射分析测试资料获取的不同矿物颗粒含量；判断石英颗粒、长石颗粒和岩屑颗粒的百分含量与根据全岩X衍射分析测试资料获取的不同矿物颗粒含量吻合率是否大于预设阈值；若大于，则表明符合精度要求；若小于，则重新获取石英颗粒、长石颗粒和岩屑颗粒的百分含量，直至石英颗粒、长石颗粒和岩屑颗粒的百分含量与根据全岩X衍射分析测试资料获取的不同矿物颗粒含量吻合率大于预设阈值为止。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述不同胶结物含量，以及根据阴极发光图像中胶结物发光特征及相应的流体包裹体定年资料，确定所述不同胶结物的时期及期次，包括：根据阴极发光图像，以及阴极发光条件下胶结物发光特征，识别出不同胶结物；根据不同胶结物的相互交切关系及相应的流体包裹体定年资料，确定不同胶结物世代关系。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据S5中的沉积时期骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型和埋藏成岩后骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型，S6中的不同孔隙类型及含量和不同胶结物含量，以及S7中的不同胶结物的时期及期次，确定所述研究层段的目标岩相孔隙度演化过程，包括：根据S5中的沉积时期骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型和埋藏成岩后骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型，S6中的不同孔隙类型及含量和不同胶结物含量，以及S7中的不同胶结物的时期及期次，采用成岩事件和现今孔隙度作为约束条件，确定所述研究层段的目标岩相孔隙度演化过程。 8.一种基于图像分析的孔隙度评价方法，其特征在于该方法包括下述评价模块的组合，具体包括：资料获取模块，用于获取研究层段的目标岩相的岩心薄片资料和分析测试资料；其中，所述岩心薄片资料包括铸体薄片、阴极发光薄片和流体包裹体薄片；所述分析测试资料包括：全岩X衍射分析测试资料、铸体薄片定量分析资料、粉末粒度分析资料和常规岩心分析资料；岩心薄片筛选模块，用于筛选出三种成岩类型的岩心薄片；所述三种成岩类型包括：强烈早期方解石胶结砂岩岩心薄片、部分早期方解石胶结砂岩岩心薄片和无早期方解石胶结砂岩岩心薄片；图像获取模块，用于对三种成岩类型的岩心薄片的铸体薄片进行图像获取；包括：采用体式显微镜获取铸体薄片的全视域图像，获取铸体薄片的标准图像，以及获取反映出胶结物世代关系的阴极发光图像；百分含量计算模块，用于根据铸体薄片的全视域图像，分别确定三种成岩类型的骨架颗粒百分含量和孔隙空间百分含量；模型建立模块，用于根据三种成岩类型的骨架颗粒百分含量和孔隙空间百分含量，建立沉积时期骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型和埋藏成岩后骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型；含量识别模块，用于采用图像分割技术从铸体薄片上识别出不同矿物颗粒含量、不同孔隙类型及含量和不同胶结物含量；其中，所述不同胶结物至少包括：石英胶结物、方解石胶结物和粘土胶结物；其中，所述不同矿物颗粒含量用于与全岩X衍射分析测试资料得到的不同矿物颗粒含量进行匹配，根据匹配结果确定图像分割技术的准确性；时期及期次确定模块，用于根据所述不同胶结物含量，以及根据阴极发光图像中胶结物发光特征及相应的流体包裹体定年资料，确定所述不同胶结物的时期及期次；孔隙度演化过程确定模块，用于根据沉积时期骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型和埋藏成岩后骨架颗粒和孔隙空间岩石物理模型，不同孔隙类型及含量和不同胶结物含量，以及不同胶结物的时期及期次，确定所述研究层段的目标岩相孔隙度演化过程。
所属类别：	发明专利