基于数字图像的岩土体材料孔-裂隙结构表征及渗流特性研究

发布时间：2021-05-08 09:40

　　大力发展清洁型新能源能有效的缓解我国能源压力,减少环境污染。对于非常规天然气开发领域,储层的孔隙度决定了这类天然气的储量,而气体渗透率决定了产能的高低。对于二氧化碳地质封存领域,储层的渗透率是评估其二氧化碳储存、储量及可行性的重要指标。对于核能安全领域,缓冲回填材料膨润土的渗透特性决定了整个处置库的安全性与气密性。因此,岩土体材料的渗流特性以及渗透率这一物理指标对于相关工程领域,具有十分重要的意义和作用。本文通过理论研究、模型算法推导及建立、室内试验、数值模拟,系统的研究了基于数字图像的微观孔-裂隙结构表征算法以及渗流特性计算及预测模型,并通过室内试验以及数值模拟来验证了相关算法及模型的有效性及准确性。进一步,将数字图像与神经网络相结合,研究了一种渗透率快速检测手段,为相关渗流领域工程实践提供科学的理论依据和技术支持。具体研究内容如下:（1）通过使用多种成像技术手段,对一系列不同岩土体材料的微观结构进行成像,研究了相关图像的预处理技术。图像亮度、对比度、噪点以及分割阈值会对图像后续的处理产生极大的影响。通过定量化研究给出了图像亮度及对比度的调节方法,同时自主开发了新的阈值确定算法及程序... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：123 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
2 数字图像处理基本理论研究
    2.1 数字图像扫描成像
    2.2 数字图像预处理
    2.3 本章小结
3 基于数字图像的岩土体材料孔-裂隙结构表征研究
    3.1 亮度及对比度对图像表征影响的定量研究
    3.2 孔-裂隙结构数字图像二值化灰度阈值算法研究
    3.3 基于数字图像的岩土体孔隙结构表征研究
    3.4 本章小结
4 基于数字图像的岩土体材料渗流特性研究
    4.1 岩土体材料气体渗透试验研究
    4.2 基于数字图像的渗透率预测研究
    4.3 基于数字图像的渗流特性数值仿真研究
    4.4 本章小结
5 主要结论
参考文献
附录
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于数字图像处理技术的砂土颗粒级配分析研究[J]. 吕超,唐朝生,李胜杰,谢约翰,刘博,徐其良,王东伟.  高校地质学报. 2019(03)
[2]基于计算机图像处理技术的松散砂性土微观结构定量分析方法[J]. 林銮,陆武萍,唐朝生,赵红崴,冷挺,李胜杰.  南京大学学报(自然科学). 2018(06)
[3]数字岩芯微观结构特征及其对岩石力学性能的影响研究[J]. 程志林,隋微波,宁正福,高彦芳,侯亚南,常春晖,李俊键.  岩石力学与工程学报. 2018(02)
[4]基于分形理论探究碳酸盐岩CT图像二值化最佳阈值[J]. 吴国铭,李熙喆,高树生,刘华勋,吴国铨,安为国.  石油地球物理勘探. 2017(05)
[5]基于SEM图片的钙质砂连通孔隙分析[J]. 蒋明镜,吴迪,曹培,丁志军.  岩土工程学报. 2017(S1)
[6]高温影响下花岗岩孔径分布的分形结构及模型[J]. 张志镇,高峰,高亚楠,徐小丽,侯鹏,滕腾,尚晓吉.  岩石力学与工程学报. 2016(12)
[7]基于SEM的珲春低阶煤微观结构特征研究[J]. 邹俊鹏,陈卫忠,杨典森,于洪丹,谭贤君.  岩石力学与工程学报. 2016(09)
[8]微纳米孔隙空间三维表征与连通性定量分析[J]. 孙亮,王晓琦,金旭,李建明,吴松涛.  石油勘探与开发. 2016(03)
[9]裂隙煤体渗流力学特性试验研究[J]. 罗世林,万文,赵延林,唐劲舟.  矿业工程研究. 2016(01)
[10]基于纳米CT及数字岩心的页岩孔隙微观结构及分布特征研究[J]. 郭雪晶,何顺利,陈胜,陈玺,王烁,秦玲玲.  中国煤炭地质. 2016(02)

博士论文
[1]数字岩心及孔隙网络模型重构方法研究[D]. 赵秀才.中国石油大学 2009



本文编号：3175109