基于X-CT数字岩心微观结构的粒子传输模拟

发布时间：2020-06-29 12:08

【摘要】：传统的岩石物理实验应用在非常规储层时,难以研究复杂岩石微观结构对岩石宏观物理性质的影响,利用数字岩心技术可以有效解决这类问题。目前国内外数字岩心在进行三维重建时大多只进行了简单的纯岩石骨架和孔隙的划分,然而岩石复杂的骨架矿物成分同样会影响岩石的宏观物理属性。本文采用多阈值分割方法从页岩的X-CT灰度图像上分割出微观孔隙结构,并利用三维重建方法构建数字岩心,在此基础上,进行中子传输特性的模拟,研究不同孔隙流体、矿物成分以及页岩中的干酪根对中子传输的影响。模拟实验结果表明:中子透射成像能够很好的识别数字岩心中的含氢物质,基于研究结果发现页岩具有较强的非均质性;岩石骨架的不同矿物成分对中子的宏观反应截面不同,因而可以用来分割数字岩心矿物成分;对于单一骨架成分的数字岩心,当孔隙饱和水时,中子计数差与岩心孔隙度具有较强的正相关性,当孔隙流体为CH_4时,中子计数差会变为负数,且孔隙度越大,中子计数差越小,当孔隙饱和流体为C_(22)H_(46)时,中子计数差变化规律与孔隙饱和水时的情况差异不大;干酪根对中子计数差影响较大,当岩石骨架中含有大量干酪根时,孔隙度与中子计数差基本上不再具有相关性。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P618.13
【图文】：

岩心,页岩,灰度图,微观组分

后得到的灰度图如图 3.1 所示。其中，图 3.1（a）的像素大小为 14分辨率为 2.2346μm，图 3.1（b）的像素大小为 2048x1768 像素4868μm。 3.1（a）所示岩心扫描图中，选择具有岩心位置并结合 CT 扫描进行多阈值划分得到主要组分的二值化图片，划分的结果如1（b）所示的分辨率下的页岩数字图像，若如像图 3.1（a）一取大小为 100x100 的像素，进行二值化处理建立的数字岩心并示出页岩的微观组分。本文采用了三个不同的尺度分别选取了0x1300 的尺寸和 400x400 的像素尺寸将原图像再压缩成 100x立能够表征页岩微观组分的数字岩心。其中后两个尺寸像素的，再利用多阈值分割方法来分割认识页岩的各部分组分。经过，能够基本识别出页岩的微观组分如孔隙、干酪根有机质、碳，具体的各组分如图 3.3 所示。

二值化图,页岩,碳质,直方图

(c)页岩二值化图(a)为图像像素直方图；(b)为孔隙二值化图；(c)为碳质二Shale binarization picture(a) is a pixel histogram; (b) is a pore binarizat(c) is a carbon binarization map(a) (b)图 3.3 页岩二值化图

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