非监督聚类算法在岩石图像分析中的应用研究

发布时间：2020-07-09 07:59

【摘要】：生活质量的提高和经:济的快速增长,人们对于天然气和石油需求也在不断增长,随着高-中渗油气藏的探明难度不断增加,致密砂岩成为主要的接替资源。鄂尔多斯盆地苏格里气田产气层主要在上古生界和山西组,两者均为致密砂岩,致密砂岩的特征与砂岩的特征有较大的不同。因此对于致密砂岩的微观特征和宏观特征进一步了解,为后续的钻井、作业和开采致密砂岩气藏提供一些理论数据,这对推动我国石油工业的发展有着重要的现实意义。本文主要工作如下:首先对致密砂岩初步研究,对于致密砂岩气藏的研究现状进行阐述;其次,描述了上古生界的地层特征、岩石成岩作用和上古生界主要的孔隙类型;然后介绍非监督聚类FCM算法和K-means算法以及FCM的改进算法。本文提出基于直方图的FCM算法可大幅度减少算法的运行时间;结合岩石图像颜色纹理特征的FCM算法,分割结果能明确区分出岩石背景和岩石孔隙。最后利用边缘分割算法、直方图阈值法和基于直方图改进的FCM算法和结合岩石图像颜色纹理特征的FCM算法对三类岩石图像进行聚类分割。分割结果从两方面进行说明分割效果和算法运行效率。结果显示基于直方图的FCM聚类算法运行时间最短且分割结果较好,将颜色特征和纹理特征结合的FCM算法,分割结果很好,但算法用时较长,两种方法都能很好的将岩石背景与孔隙区分开来,这对岩石的岩性分析奠定了基础。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE311;TP391.41
【图文】：

渗透律,气藏类型

由 Master 在 1979 年提出“深盆气藏”(deep basin gas)[2]、2002 年 Law 提出非常念[3]，2012 年提出准连续油气聚集概念[4]，研究表明鄂尔多斯盆地中上古生界致成藏理论表现为：近距离运聚、大面积砂体叠置分布、大面积含气。科技技术油发展，使得地质工作人员对砂岩气的成藏特征有较全面的了解，在储层、油气聚方面取得了较好的发展。致密砂岩气的最早定义是在 1978 年美国天然气政策法案。不同国家对致密砂岩，主要依据的是当时油气资源情况和技术条件，每个国家对于油气的开采或者资不相同，而随着理论技术的丰富和实际开采技术不断发展，对致密砂岩气的认识变化。目前，国内外对于低渗气藏的界限划分并不一致。其中 K 为渗透率，Ke 是地下对于 SY/T 6168-1995 气藏的分类标准,其中渗透率小于 μm30.110 × ，称之为致密非划分标准是地下渗透率在 0.005 到 0.1 之间，被称为致密层油藏。我国是以地进行划分的，而美国是以地下渗透率进行划分的，所以需要进行转化来对比。图渗透律划分的气藏类型。

致密砂岩,基质渗透率,层段,分布特征

呈带连片的大面积分布特征，对于同一层段的致密砂岩在不同也会有所不同。致密砂岩具有在横向和纵向上非均质性强烈的会呈现线性变化，反而会呈现数量级变化，所以应该将渗透率砂岩进行界定。岩气藏与常规的汽油藏的油气聚集特征、油气分布规律和地质差异，所以常规油气藏的基础理论和评价方法不能满足致密砂对于致密砂岩气藏的理论研究和实际应用都需要研究。苏格丰度、低渗透和储层非均质比较强的特点。目前针对致密砂岩的研究和发展，中外学者对烃源岩生烃的研究从液态烃生烃高的热演化程度扩展[5]。致密砂岩气藏生烃，从生烃高峰向生烃全砂岩和致密碳酸盐也能产生大面积的高产气油，对于非常致密一定的商业开采价值。对于常规油气田来说，要想发现高产的富集油气的优质储集层，对于优质储集层的判断主要依据是高的不断发展，地质工作人员发现致密碳酸盐和砂岩也是高产地质人员将储集层的种类扩展到地壳中的所有岩类，对于优质

金字塔结构,油气资源,成岩作用,压溶作用

图 2-1 油气资源金字塔结构图(据邹才能等)可以分三种类型，分别是破坏性成岩作用、建设性成岩作用和压溶作用和胶结作用都属于破坏性成岩作用；有机酸的溶解或成岩作用；保持性成岩作用表现为自生高岭石和自生绿泥石，石以薄膜式生长于岩石颗粒表面，填充部分孔隙。用和压溶作用埋藏深度不断增加、地压、温度、流体性质和酸碱性不断变化用于沉积物上。事实上压实作用是一种使得岩石颗粒体积减少的一种行为。压溶作用是构造应力形成的压力被传送和集中或接触点上，应变矿物在遭受压力的情况下，较易在矿物之间压溶作用一般发生在深埋藏环境中。

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