CN106645638B - 一种构建数字岩心的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种构建数字岩心的方法及装置。所述方法包括：模拟岩心的实际沉积过程；将预设比例的岩石颗粒替换为钾长石；对所述岩石颗粒进行次生加大和压实，得到具有模拟原生孔隙度的数字岩心；将预设体积的粘土，充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内；将所述充填后的数字岩心的孔隙度设置为预定值，将所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例调整至预设值并保持所述孔隙度为所述预定值，得到构建后的数字岩心。利用本申请中各个实施例，可以有效提高模拟得出的岩石物理特性的真实度和可靠性。

Description

一种构建数字岩心的方法及装置

技术领域

本申请涉及石油勘探技术领域，特别涉及一种构建数字岩心的方法及装置。

背景技术

储层岩石是一种典型的多孔介质，岩石物理数值模拟已经成为储层岩石物理研究的重要手段，对揭示岩石物理属性的变化规律，建立新的测井方法和解释模型具有重要意义。岩石物理数值模拟的准确性主要取决于构建的岩石微观模型的真实度和可靠性。

现有技术中，岩石微观模型的构建采用的方式包括毛管模型和随机孔隙网络模型，毛管模型是用半径不同的一束毛管来模拟岩石的孔隙空间。随机孔隙网络模型是用相互连通的毛细管所组成的网状结构来表示储层岩石复杂的孔隙空间，基本元素为孔隙体和喉道，可根据压汞和核磁实验数据生成。毛管模型和孔隙网络模型已被广泛应用于岩石电性、渗流特性和核磁共振响应的数值模拟研究，但是，由于上述两种模型简化了复杂的孔隙结构，反映出的储层岩石的孔隙结构以及岩石物理特性的真实度和可靠性较低。

现有技术中至少存在如下问题：

用于构建岩石微观模型的矿物种类单一，无法真实反映岩石储层的岩性特征，另外，现有技术中得到的岩石微观模型的孔隙结构较为单一，反映出的岩石储层的孔隙结构的真实度和可靠性较低。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种构建数字岩心的方法，以构建出一种数字岩心，构建出的所述数字岩心可以更真实地反映出具有复杂岩性和复杂孔隙结构的储层岩石的孔隙结构特征和岩性特征，可以有效提高模拟得出的岩石物理特性的真实度和可靠性。

本申请实施例提供一种构建数字岩心的方法及装置是这样实现的：

一种构建数字岩心的方法，所述方法包括：

模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积处理，以沉积的岩石颗粒构成数字岩心的骨架部分；

从所述沉积的岩石颗粒中，随机选取出预设比例的岩石颗粒，将所述预设比例的岩石颗粒替换为钾长石；

对所述岩石颗粒进行次生加大和压实，得到具有模拟原生孔隙度的数字岩心；

将预设体积的粘土，充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内，得到充填后的数字岩心；

通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值，得到构建后的数字岩心。

优选实施例中，所述模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积处理的方式，包括：

确定出边长为预设值的立方体；

使岩石颗粒从所述立方体的顶端面内的任意位置自由下落，直至达到稳定位置，所述岩石颗粒的粒径通过在岩石颗粒粒径分布曲线上随机选取得到。

优选实施例中，所述从所述沉积的岩石颗粒中，随机选取出预设比例的岩石颗粒，将所述预设比例的岩石颗粒替换为钾长石的方式，包括：

生成一组均匀分布的随机数序列，所述随机数序列中的元素与所述沉积的岩石颗粒一一对应；

选取出小于预设比例的随机数对应的岩石颗粒，将所述岩石颗粒替换为钾长石。

优选实施例中，所述对所述岩石颗粒进行次生加大和压实，得到具有模拟原生孔隙度的数字岩心的方式，包括：

使所述岩石颗粒向下移动至预设高度，得到所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心。

优选实施例中，所述预设高度的计算方式包括采用如下公式计算得到：

z＝0.5λ_z(z_max-z_min)+z₀(1-λ_z+ξ_z)

式中，z表示岩石颗粒的预设高度；

z₀表示岩石颗粒的初始高度；

λ_z表示压实因子；

ξ_z表示模拟岩石颗粒重排的随机变量，从[-0.02,0.02]范围内随机选取。

优选实施例中，所述将预设体积的粘土，充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内，得到充填后的数字岩心的方式，包括：

利用所述预设体积的粘土，充填孔隙角隅和微孔隙；

充填粒间孔隙的表面，并向孔隙中心扩充，直至所述预设体积的粘土被全部充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内；

得到所述充填后的数字岩心。

优选实施例中，所述通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值的方式，包括：

预先确定出所述充填后的数字岩心的孔隙度的预定值；

通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到所述预定值；

通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值。

一种构建数字岩心的装置，所述装置包括：

模拟沉积模块，用于模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积处理，以沉积的岩石颗粒构成数字岩心的骨架部分；

颗粒替换模块，用于从所述沉积的岩石颗粒中，随机选取出预设比例的岩石颗粒，将所述预设比例的岩石颗粒替换为钾长石；

次生加大和压实模块，用于对所述岩石颗粒进行次生加大和压实，得到具有模拟原生孔隙度的数字岩心；

粘土充填模块，用于将预设体积的粘土，充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内，得到充填后的数字岩心；

孔隙调整模块，用于通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值，得到构建后的数字岩心。

优选实施例中，所述模拟沉积模块包括：

粒径选取模块，用于在岩石颗粒粒径分布曲线上随机选取所述岩石颗粒的粒径；

立方体生成模块，用于确定出边长为预设值的立方体；

沉积模块，用于使岩石颗粒从所述立方体的顶端面内的任意位置自由下落，直至达到稳定位置。

优选实施例中，所述孔隙调整模块包括：

孔隙度调整模块，用于通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值；

比例调整模块，用于通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值。

本申请实施例提供了一种构建数字岩心的方法及装置，利用所述方法，在模拟岩心的实际沉积过程中，用于沉积的岩石颗粒采用了两种以上的矿物颗粒，这样可以更真实地反映出岩石储层的岩性特征。另外，利用石英颗粒周边发育的残余颗粒间孔和钾长石溶蚀孔隙，可以有效发育出大孔隙，利用粘土进行填充，可以发育出粘土填隙物中的微孔隙，通过调整数字岩心的孔隙度以及大孔隙(包括岩石颗粒周边发育的残余颗粒的粒间孔隙和钾长石溶蚀孔隙)与小孔隙(包括粘土填隙物中发育的微孔隙)的比例，可以有针对性地模拟出储层岩石的孔隙分布特征。进而可以更真实地反映出具有复杂岩性和复杂孔隙结构的储层岩石的岩性特征和孔隙结构特征，有效提高模拟得出的岩石物理特性的真实度和可靠性。利用所述装置，可以自动实施所述方法，自动完成所述数字岩心的构建，不需要实施人员的过多参与，就可以直接构建出数字岩心，操作简单快捷，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的一种构建数字岩心的方法的方法流程示意图；

图2是本申请一个实施例提供的一种构建数字岩心的装置的模块结构示意图；

图3是本申请一个实施例提供的一种调整数字岩心孔隙度和大孔隙和小孔隙的比例的方法流程图；

图4是本申请一个实施例提供的模拟沉积模块的模块结构示意图；

图5是本申请一个实施例提供的孔隙调整模块的模块结构示意图；

图6是本申请一个实施例中模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积处理的实施流程图；

图7是本申请一个实施例中构成的数字岩心的骨架部分；

图8(a)、图8(b)和8(c)是本申请一个实施例中得到的三种构建后的数字岩心。

具体实施方式

本申请实施例提供一种构建数字岩心的方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请所述一种构建数字岩心的方法的一种实施例的方法流程图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本申请实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理的实施环境)。

具体的如图1所述，本申请提供的一种构建数字岩心的方法的一种实施例可以包括：

S1：模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积处理，以沉积的岩石颗粒构成数字岩心的骨架部分。

所述模拟岩心的实际沉积过程，在本申请一个实施例中，可以是模拟实际成岩过程中岩石颗粒的垂直沉积过程。

所述岩石颗粒的矿物成分可以根据实际情况确定，本申请一个实施例中，选用石英颗粒和长石颗粒两种矿物颗粒，作为构建数字岩心的骨架部分的矿物成分。

在本申请其他实施例中，实施人员可以根据实际情况，选取构建数字岩心的骨架部分的矿物颗粒，目的是为了更真实地模拟出实际的储层岩石的岩性特征。

S2：从所述沉积的岩石颗粒中，随机选取出预设比例的岩石颗粒，将所述预设比例的岩石颗粒替换为钾长石。

所述预设比例的确定，可以根据实施人员具体的需要决定。

本申请一个实施例中，利用随机数序列的方式随机选取出预设比例的岩石颗粒，比如，本申请一个实施例中，预设比例被确定为6％，生成一组在[0,1]范围内均匀分布的随机数序列。所述随机数序列中的元素与岩石颗粒一一对应，选取出随机数小于0.06的元素对应的岩石颗粒就即可。

S3：对所述岩石颗粒进行次生加大和压实，得到具有模拟原生孔隙度的数字岩心。

所述次生加大指的是在岩石颗粒周围沉淀生长一种矿物晶体的过程。

所述模拟原生孔隙度指的是模拟出实际岩石储层具有的原生孔隙度，目的是更真实地模拟出岩石储层的孔隙结构类型。

S4：将预设体积的粘土，充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内，得到充填后的数字岩心。

所述粘土的预设体积的确定，可以由实施人员根据具体的岩石储层的实际情况决定。

S5：通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值，得到构建后的数字岩心。

所述大孔隙和小孔隙的具体尺寸形状等没有具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行制定标准判定孔隙是大孔隙还是小孔隙。所述大孔隙的尺寸并不一定比小孔隙小，具体的判定标准由实施人员自行确定。

本申请一个实施例中，所述大孔隙可以包括岩石颗粒周边发育的残余颗粒的粒间孔隙和钾长石溶蚀孔隙，所述小孔隙可以包括粘土填隙物中发育的微孔隙。

当然，在本申请其他实施例中，具体的大孔隙和小孔隙可以包括但不限于上述孔隙类型。

利用上述实施例提供的构建数字岩心的方法，可以构建出一种数字岩心，所述数字岩心可以更真实地反映出具有复杂岩性和复杂孔隙结构的储层岩石的岩性特征和孔隙结构特征，有效提高模拟得出的岩石物理特性的真实度和可靠性。

在本申请另一个实施例中，所述模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积处理的方式，可以包括：

确定出边长为预设值的立方体。

所述数字岩心的形状和尺寸可以由所述立方体确定出，或者可以认为数字岩心的形状和尺寸与所述立方体保持一致。

使岩石颗粒从所述立方体的顶端面内的任意位置自由下落，直至达到稳定位置，所述岩石颗粒的粒径通过在岩石颗粒粒径分布曲线上随机选取得到。

所述稳定位置可以模拟实际情形中岩石颗粒受力平衡的状态，或者也可以认为是实际情形中岩石颗粒停止运动的状态，也可以认为是所述岩石颗粒的重力势能达到所能达到的最小状态。

所述岩石颗粒的平衡位置可以是在所述立方体的底面，也可以是在其他岩石颗粒之间。

所述使岩石颗粒从所述立方体的顶端面内的任意位置自由下落，指的是每个岩石颗粒开始下落的位置是随机选取的，目的是模拟真实的储层岩石的沉积过程。

所述岩石颗粒粒径分布曲线主要是反映实际的储层岩石的岩石颗粒粒径的分布情况，一般服从正态分布，当然，在本申请实施过程中，岩石颗粒粒径分布曲线不必限定，实施人员可以根据储层岩石的实际情况确定或选取岩石颗粒粒径分布曲线。

图6是本申请一个实施例中，模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积处理的实施流程图。

如图6所示，所述实施流程可以包括：

在岩石颗粒粒径分布曲线上随机选取一个半径为r目标岩石颗粒，在一个预先确定的立方体中自由下落，立方体的尺寸决定了构建三维数字岩心的尺寸。

设该岩石颗粒初始球心的坐标为(x,y,z)，其中(x,y)随机选取，z为三维立方体的顶部。为了简化运算，将所有已沉积岩石颗粒的半径统一增大r，r为将要沉积岩石颗粒的粒径。该岩石颗粒的后续沉积过程简化为其球心在已沉积岩石颗粒球面上的运动。

该目标岩石颗粒首先垂直下落(即保持其x和y坐标不变，逐渐减小其z轴坐标)，直至该球接触到立方体的底面或其它已沉积的岩石颗粒。

若该岩石颗粒在下落过程中接触到立方体底面，则确定了该岩石颗粒球心的稳定位置(x,y,r)，结合其半径定义了岩石颗粒在三维数字岩心中的位置。若该岩石颗粒在下落过程中接触到其它已沉积的岩石颗粒，则该颗粒首先沿着第一个接触颗粒的表面滚动，直至碰到第二个接触颗粒。该颗粒已经与两个已沉积颗粒相接触，但还未达到该颗粒的稳定状态。该沉积颗粒绕两个接触颗粒球心的连线旋转下落，直到接触到第三个颗粒。此时，判断该球是否已经达到其稳定位置，若为稳定位置，则终止该球的沉积过程，确定其稳定位置。否则沿着三个接触颗粒中的一个或两个球面继续滚动下降，直至确定该球的稳定位置。

在上述沉积过程中，沉积岩石颗粒一旦与立方体的底面接触，就确定了该球的稳定位置，该球的沉积过程结束。之后将所有已沉积岩石颗粒的半径减小r，恢复到该颗粒沉积前的状态，模拟下一个岩石颗粒沉积过程，直至完成所有岩石颗粒的沉积过程。

利用上述实施例提供的所述模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积的方式，可以构成数字岩心的骨架部分。图7是本申请一个实施例中模拟岩心的实际沉积过程，构成的数字岩心的骨架部分。根据所在工区的目的层的储层岩石的岩性特征，所述骨架部分包括石英颗粒和长石颗粒。图7中黑色部分表示石英颗粒，白色部分表示长石颗粒，当然，在本申请其他实施例中，用于模拟石英颗粒和长石颗粒的形状以及形状的颜色不必限定，只要能区分开不同岩性的岩石颗粒即可。

在本申请另一个实施例中，所述从所述沉积的岩石颗粒中，随机选取出预设比例的岩石颗粒，将所述预设比例的岩石颗粒替换为钾长石的方式，可以包括：

生成一组均匀分布的随机数序列，所述随机数序列中的元素与所述沉积的岩石颗粒一一对应。

选取出小于预设比例的随机数对应的岩石颗粒，将所述岩石颗粒替换为钾长石。

具体的，比如本申请一个实例中，根据研究区目的层的储层岩石岩性中钾长石所占的比例，确定出随机选取的沉积颗粒中钾长石的比例为6％。可以在计算机中生成一组[0,1]范围内均匀分布的随机数序列，随机数序列中的元素个数与已沉积颗粒的个数相同，同时随机数序列中的每个元素与已沉积颗粒一一对应，若元素对应的随机数小于0.06，则将所述元素对应的岩石颗粒替换为钾长石。

在本申请又一个实施例中，所述对所述岩石颗粒进行次生加大和压实，得到具有模拟原生孔隙度的数字岩心的方式，可以包括：

使所述岩石颗粒向下移动至预设高度，得到所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心。

所述预设高度的计算方式可以包括采用如下公式计算得到：

z＝0.5λ_z(z_max-z_min)+z₀(1-λ_z+ξ_z)

式中，z表示岩石颗粒的预设高度；

z₀表示岩石颗粒的初始高度；

λ_z表示压实因子；

ξ_z表示模拟岩石颗粒重排的随机变量，从[-0.02,0.02]范围内随机选取。

利用上述实施例提供的此生加大和压实方式，可以得到具有模拟原生孔隙度的数字岩心。

在本申请另一个实施例中，所述将预设体积的粘土，充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内，得到充填后的数字岩心的方式，可以包括：

利用所述预设体积的粘土，充填孔隙角隅和微孔隙。

充填粒间孔隙的表面，并向孔隙中心扩充，直至所述预设体积的粘土被全部充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内，得到所述充填后的数字岩心。

利用上述实施例提供的充填方式，可以模拟出储层岩石中粘土填隙物中发育的微孔隙，可以更真实地模拟出储层岩石的孔隙特征。

在本申请另一个实施例中，所述通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值的方式的方法流程图，如图3所示，具体的，可以包括：

S501：预先确定出所述充填后的数字岩心的孔隙度的预定值。

所述孔隙度的预定值，可以由实施人员根据所在工区的目的层的实际储层岩石的情况来确定。

S502：通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到所述预定值。

其中，所述将所述充填后的数字岩心的孔隙度调整至预定值的调整方式不必限定，实施人员可以根据实际情况自行选择调整方式，本申请一个实施例中采用的是压实的方式，当然，在本申请其他实施例中，可以采用其他的调整方式，只要达到将孔隙度调整指预定值即可。

S503：通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值。

所述调整过程中，保持所述充填后的数字岩心的孔隙度为所述预设值。

本申请一个实施例中，得到的构建后的数字岩心如图8(a)、图8(b)和8(c)所示，图8(a)、图8(b)和8(c)中的构建后的数字岩心的孔隙度均为9％，其中，图8(a)对应的数字岩心的大孔隙比例为0.2，图8(b)对应的数字岩心的大孔隙比例为0.4，图8(c)对应的数字岩心的大孔隙比例为0.6。图8(a)、图8(b)和8(c)中，黑色圆形部分对应的是石英颗粒，灰色圆形部分对应的是钾长石颗粒，白色部分对应的是残余粒间孔，浅灰色不规则区域对应的是粘土及粘土填隙物中发育的微孔隙。

从上述实例中，可以看出，本申请构建得到的数字岩心不仅具有多种物相，还形成了多种结构类型的孔隙，同时数字岩心的孔隙度和大孔隙比例均可以根据实际情况调整，得到的数字岩心的真实度和可靠性较高。

利用上述各实施例提供的构建数字岩心的方法，在模拟岩心的实际沉积过程中，用于沉积的岩石颗粒采用了两种以上的矿物颗粒，这样可以更真实地反映出岩石储层的岩性特征。另外，利用石英颗粒周边发育的残余颗粒间孔和钾长石溶蚀孔隙，可以有效发育出大孔隙，利用粘土进行填充，可以发育出粘土填隙物中的微孔隙，通过调整数字岩心的孔隙度以及大孔隙与小孔隙的比例，可以有针对性地模拟出储层岩石的孔隙分布特征。进而可以更真实地反映出具有复杂岩性和复杂孔隙结构的储层岩石的岩性特征和孔隙结构特征，有效提高模拟得出的岩石物理特性的真实度和可靠性。

基于本申请所述的构建数字岩心的方法，本申请提供一种构建数字岩心的装置，所述装置可以集成在岩石物理模拟的功能组件中，进行数字岩心的构建。图2是本申请一个实施例中提供的构建数字岩心的装置的模块结构示意图。如图2所示，所述装置可以包括：

模拟沉积模块101，可以用于模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积，以沉积的岩石颗粒构成数字岩心的骨架部分。

颗粒替换模块102，可以用于从所述沉积的岩石颗粒中，随机选取出预设比例的岩石颗粒，将所述预设比例的岩石颗粒替换为钾长石。

次生加大和压实模块103，可以用于对所述岩石颗粒进行次生加大和压实，得到具有模拟原生孔隙度的数字岩心。

粘土充填模块104，可以用于将预设体积的粘土，充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内，得到充填后的数字岩心。

孔隙调整模块105，可以用于通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值，得到构建后的数字岩心。

利用上述实施例提供的构建数字岩心的装置，可以自动实施所述方法，自动完成所述数字岩心的构建，不需要实施人员的过多参与，就可以直接构建出数字岩心，操作简单快捷，提高了用户体验。

在本申请另一个实施例中，所述模拟沉积模块的模块结构示意图如图4所示，具体的，所述模拟沉积模块可以包括：

粒径选取模块1011，可以用于在岩石颗粒粒径分布曲线上随机选取所述岩石颗粒的粒径。

立方体生成模块1012，可以用于确定出边长为预设值的立方体。

沉积模块1013，可以用于使岩石颗粒从所述立方体的顶端面内的任意位置自由下落，直至达到稳定位置。

利用上述实施例提供的模拟沉积模块，可以模拟实际的储层岩石的沉积过程，构成数字岩心的骨架部分，所述数字岩心的骨架部分的真实度和可靠性较高。

在本申请又一个实施例中，所述孔隙调整模块的模块结构示意图如图5所示，具体的，所述孔隙调整模块可以包括：

孔隙度调整模块1051，可以用于通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值。

比例调整模块1052，可以用于通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值。

利用上述实施例提供的孔隙调整模块，可以得到具有预设孔隙度和预设大孔隙与小孔隙比例的数字岩心。

利用上述各实施例提供的构建数字岩心的装置，可以自动实施所述方法，自动完成所述数字岩心的构建，不需要实施人员的过多参与，就可以直接构建出数字岩心，操作简单快捷，提高了用户体验。

所述构建数字岩心的装置中，所述构成数字岩心的骨架部分、将预设比例的岩石颗粒替换为钾长石、次生加大和压实、粘土充填、调整数字岩心的孔隙度和大孔隙与小孔隙的比例的实施方式的扩展可以参照前述方法的相关描述。

尽管本申请内容中提到不同的构建数字岩心的方式，从构成数字岩心的骨架部分、将预设含量的岩石颗粒替换为钾长石、对所述岩石颗粒的次生加大和压实、充填到调整孔隙比例的各种时序方式、数据获取/处理/输出方式等的描述，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。

虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (8)

1.一种构建数字岩心的方法，其特征在于，所述方法包括：

模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积处理，以沉积的岩石颗粒构成数字岩心的骨架部分；

从所述沉积的岩石颗粒中，随机选取出预设比例的岩石颗粒，将所述预设比例的岩石颗粒替换为钾长石；

对所述岩石颗粒进行次生加大和压实，得到具有模拟原生孔隙度的数字岩心；

将预设体积的粘土，充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内，得到充填后的数字岩心；

通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值，得到构建后的数字岩心；

其中，所述通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值的方式，包括：

预先确定出所述充填后的数字岩心的孔隙度的预定值；

通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到所述预定值；

通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值，所述预设值包括多个，以使得获得多个构建后的数字岩心。

2.如权利要求1所述的一种构建数字岩心的方法，其特征在于，所述模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积处理的方式，包括：

确定出边长为预设值的立方体；

使岩石颗粒从所述立方体的顶端面内的任意位置自由下落，直至达到稳定位置，所述岩石颗粒的粒径通过在岩石颗粒粒径分布曲线上随机选取得到。

3.如权利要求1所述的一种构建数字岩心的方法，其特征在于，所述从所述沉积的岩石颗粒中，随机选取出预设比例的岩石颗粒，将所述预设比例的岩石颗粒替换为钾长石的方式，包括：

生成一组均匀分布的随机数序列，所述随机数序列中的元素与所述沉积的岩石颗粒一一对应；

选取出小于预设比例的随机数对应的岩石颗粒，将所述岩石颗粒替换为钾长石。

4.如权利要求1所述的一种构建数字岩心的方法，其特征在于，所述对所述岩石颗粒进行次生加大和压实，得到具有模拟原生孔隙度的数字岩心的方式，包括：

使所述岩石颗粒向下移动至预设高度，得到所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心。

5.如权利要求4所述的一种构建数字岩心的方法，其特征在于，所述预设高度的计算方式包括采用如下公式计算得到：

z＝0.5λ_z(z_max-z_min)+z₀(1-λ_z+ξ_z)

式中，z表示岩石颗粒的预设高度；

z₀表示岩石颗粒的初始高度；

λ_z表示压实因子；

ξ_z表示模拟岩石颗粒重排的随机变量，从[-0.02,0.02]范围内随机选取。

6.如权利要求1所述的一种构建数字岩心的方法，其特征在于，所述将预设体积的粘土，充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内，得到充填后的数字岩心的方式，包括：

利用所述预设体积的粘土，充填孔隙角隅和微孔隙；

充填粒间孔隙的表面，并向孔隙中心扩充，直至所述预设体积的粘土被全部充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内；

得到所述充填后的数字岩心。

7.一种构建数字岩心的装置，其特征在于，所述装置包括：

模拟沉积模块，用于模拟岩心的实际沉积过程，进行岩石颗粒的沉积处理，以沉积的岩石颗粒构成数字岩心的骨架部分；

颗粒替换模块，用于从所述沉积的岩石颗粒中，随机选取出预设比例的岩石颗粒，将所述预设比例的岩石颗粒替换为钾长石；

次生加大和压实模块，用于对所述岩石颗粒进行次生加大和压实，得到具有模拟原生孔隙度的数字岩心；

粘土充填模块，用于将预设体积的粘土，充填至所述具有模拟原生孔隙度的数字岩心内，得到充填后的数字岩心；

孔隙调整模块，用于通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值，得到构建后的数字岩心；

其中，所述孔隙调整模块包括：

孔隙度调整模块，用于通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述数字岩心的孔隙度达到预定值；

比例调整模块，用于通过调整所述充填后的数字岩心的粘土含量，使所述充填后的数字岩心中的大孔隙和小孔隙的比例达到预设值，所述预设值包括多个，以使得获得多个构建后的数字岩心。

8.如权利要求7所述的一种构建数字岩心的装置，其特征在于，所述模拟沉积模块包括：

粒径选取模块，用于在岩石颗粒粒径分布曲线上随机选取所述岩石颗粒的粒径；

立方体生成模块，用于确定出边长为预设值的立方体；

沉积模块，用于使岩石颗粒从所述立方体的顶端面内的任意位置自由下落，直至达到稳定位置。