CN107300519A - 致密砂岩导电分析方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种致密砂岩导电分析方法及系统，所述方法包括：对岩心样品进行岩电实验，获取所述岩心样品的物性参数和导电参数；获取所述岩心样品的灰度扫描图像，根据所述灰度扫描图像构建三维数字岩心；根据所述三维数字岩心，获取所述岩心样品的孔径分布信息；根据所述孔径分布信息，重构梯形孔隙结构；利用不同驱替力进行油驱模拟实验，确定不同驱替力对应的含水饱和度和孔隙电阻。本申请实施例提供的致密砂岩导电分析方法及系统，可以实现快速、准确地进行致密砂岩导电分析。
Description
技术领域
本申请涉及非常规油气测井技术领域，特别涉及一种致密砂岩导电分析方法及系统。
背景技术
近年来，常规油气资源产量逐年下降，非常规油气能源的勘探开发已引起国内外能源界的高度重视。致密油一种重要的非常规石油资源，是我国石油储量上增的主要动力。
饱和度是评价致密油气藏资源潜力的重要参数，这一过程通常需要结合电阻率曲线、饱和度模型以及岩电实验完成。大量研究表明，致密油储层具有复杂孔隙结构和高含油饱和度。由于复杂孔隙结构带来复杂的导电响应规律，因此为研究孔隙结构对致密砂岩导电的影响，亟需针对不同孔隙结构的致密砂岩导电数据进行分析，研究孔隙结构参数与导电参数的关系。
由于用于井下致密砂岩导电分析的岩电实验通常存在驱替不足的问题，通常岩电实验驱替所能达到的最大含油饱和度仍小于实际油藏含油饱和度，这给致密砂岩导电数据的分析造成极大的困难。
因此，现有技术通常采用岩电实验结合数值模拟的方法来实现对致密砂岩导电数据分析。其中，常规的数值模拟方法主要有逾渗理论、格子气自动机和有限元等方法。但这类数值模拟方法均存在过程复杂且运算过程慢的问题，不利于方法的应用及推广。因此，亟需一种快速、准确地进行致密砂岩导电分析的方法。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种致密砂岩导电分析方法及系统，以实现快速、准确地进行致密砂岩导电分析。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种致密砂岩导电分析方法及系统是这样实现的：
一种致密砂岩导电分析方法，包括：
对岩心样品进行岩电实验，获取所述岩心样品的物性参数和导电参数；
获取所述岩心样品的灰度扫描图像，根据所述灰度扫描图像构建三维数字岩心；
根据所述三维数字岩心，获取所述岩心样品的孔径分布信息；
根据所述孔径分布信息，重构梯形孔隙结构；
利用不同驱替力进行油驱模拟实验，确定不同驱替力对应的含水饱和度和孔隙电阻。
优选方案中，所述物性参数包括：气测孔隙度和渗透率。
优选方案中，所述导电参数包括：与不同含油饱和度分别对应的岩石电阻率。
优选方案中，所述根据三维数字岩心，获取所述岩心样品的孔径分布信息，包括：
以所述三维数字岩心中任意一点为中心，根据初始半径生成球体，扩大所述球体的半径直至所述球体的表面与所述三维数字岩心的表面相接，得到第一候选球体；
去除所述第一候选球体中完全被包含的球体，得到第二候选球体；
统计所述第二候选球体的半径信息，将所述第二候选球体的半径信息作为所述岩心样品的孔径分布信息。
优选方案中，所述根据孔径分布信息，重构梯形孔隙结构，包括：
按照预设规则缩小所述岩心样品的孔径；
设置第一迂曲度和第一直管数目，根据所述第一迂曲度生成具有原始骨架网格的第一盒子；
选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置，根据所述缩小后的岩心样品的孔径进行生长，得到直孔隙；
从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置，对所述岩心样品的孔径进行生长，形成梯形孔隙模型；
根据所述梯形孔隙模型确定梯形孔隙结构。
优选方案中，所述预设规则包括：按照预设比例缩小所述岩心样品的孔径，所述预设比例符合下述公式：
其中，ri为第i个球体的孔径，N为所述岩心样品的孔径个数，k为预设比例，φ为所述岩心样品的气测孔隙度，ε为最优阀值。
优选方案中，所述第一迂曲度的取值为：2-4，所述第一直管数目的取值为：0-30。
优选方案中，所述第一盒子的体积为：1×1×τ；其中，τ为第一迂曲度。
优选方案中，所述选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置，根据所述缩小后的岩心样品的孔径进行生长，得到直孔隙，包括：
选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置；所述原始骨架网格位于所述第一盒子的底部，所述原始骨架网格包括τ×τ个网格数，其中，τ为第一迂曲度；
按照从小到大的顺序选取所述缩小后的岩心样品孔径的球体进行生长，直至选取的球体生长后距离所述第一盒子的顶面距离小于第一阈值，生长完成一个直孔隙；
重复上述生长步骤，直至生成的直孔隙的数量等于所述第一直管数目。
优选方案中，所述从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置，对所述岩心样品的孔径进行生长，形成梯形孔隙模型，包括：
从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置；
从剩余的所述缩小后的岩心样品孔径中按照岩心样品孔径从小到大的顺序选取球体进行生长，直至选取的球体生长后距离所述第一盒子的顶面距离小于所述第一阈值，生长完成一个第二孔隙；
重复上述生长步骤，直至选取所有球体；
对包含所述直孔隙和所述第二孔隙的第一盒子按照压缩因子进行压缩，得到梯形孔隙模型。
优选方案中，所述压缩因子的取值范围为：0.7-0.75。
优选方案中，所述第一阈值等于所述缩小后的岩心样品孔径最小值的二分之一。
优选方案中，所述确定孔隙电阻采用下述公式实现：
其中，Rij为所述油驱模拟实验中含各油球体的电阻值，R为所述梯形孔隙结构的电阻值，n表示直管数，m表示第i个直孔隙中球体的个数。
优选方案中，所述根据所述梯形孔隙模型确定梯形孔隙结构，包括：利用插值算法恢复所述梯形孔隙模型中的各球体孔径，得到所述梯形孔隙结构。
一种致密砂岩导电分析系统，包括：岩电实验装置、三维数字岩心构建装置、孔径分布单元、梯形孔隙结构单元和导电分析单元；
所述岩电实验装置，用于对岩心样品进行岩电实验，获取所述岩心样品的物性参数和导电参数；
所述三维数字岩心构建装置，用于获取所述岩心样品的灰度扫描图像，根据所述灰度扫描图像构建三维数字岩心；
所述孔径分布单元，用于根据所述三维数字岩心，获取岩心样品的孔径分布信息；
所述梯形孔隙结构单元，用于根据所述孔径分布信息，重构梯形孔隙结构；
所述导电分析单元，用于利用不同驱替力进行油驱模拟实验，确定不同驱替力对应的含水饱和度和孔隙电阻。
优选方案中，所述三维数字岩心构建装置包括：扫描单元和构建单元；
所述扫描单元，用于对所述岩心样品进行CT扫描，获取所述岩心样品的灰度扫描图像；
所述构建单元，用于根据所述岩心样品的灰度扫描图像构建三维数字岩心。
优选方案中，所述梯形孔隙结构单元包括：缩放子单元、原始骨架网格生成子单元、直孔隙确定子单元、梯形孔隙模型确定子单元和梯形孔隙结构确定子单元；
所述缩放子单元，用于按照预设规则缩小所述岩心样品的孔径；
所述原始骨架网格生成子单元，用于设置第一迂曲度和第一直管数目，根据所述第一迂曲度生成第一盒子，在所述第一盒子中根据所述第一直管数目生成原始骨架网格；
所述直孔隙确定子单元，用于选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置，根据所述缩小后的岩心样品的孔径进行生长，得到直孔隙；
所述梯形孔隙模型确定子单元，用于从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置，对所述岩心样品的孔径进行生长，形成梯形孔隙模型；
所述梯形孔隙结构确定子单元，用于根据所述梯形孔隙模型确定梯形孔隙结构。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例提供的致密砂岩导电分析方法及系统，可以通过梯形孔隙模拟获得高含油饱和度下岩电数据，解决了目前岩电实验驱替不足的难题，可以满足致密油测井导电分析的需求。因此，本申请提供的致密砂岩导电分析方法实施例，可以实现快速、准确地进行致密砂岩导电分析。
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是本申请致密砂岩导电分析方法一个实施例的流程图；
图2是本申请方法实施例中重构梯形孔隙结构步骤的子步骤的流程图；
图3是利用本申请重构梯形孔隙结构的子步骤重构后的梯形孔隙结构的示意图；
图4是本申请两种孔隙电阻对比的示意图；
图5是本申请致密砂岩导电分析系统实施例的一个结构示意图；
图6是本申请系统实施例中三维数字岩心构建装置的一个组成示意图；
图7是本申请系统实施例中梯形孔隙结构单元的一个组成示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种致密砂岩导电分析方法及系统。
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作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是本申请致密砂岩导电分析方法一个实施例的流程图。参照图1，所述致密砂岩导电分析方法可以包括以下步骤。
S100：对岩心样品进行岩电实验，获取所述岩心样品的物性参数和导电参数。
可以对岩心样品进行岩电实验，获取所述岩心样品的物性参数和导电参数。
所述物性参数可以包括：气测孔隙度和渗透率。
所述导电参数可以包括：与不同含油饱和度分别对应的岩石电阻率。
S200：获取所述岩心样品的灰度扫描图像，根据所述灰度扫描图像构建三维数字岩心。
可以对所述岩心样品进行CT扫描，获取所述岩心样品的灰度扫描图像。所述对岩心样品进行CT扫描可以采用微米CT扫描仪实现。
可以根据所述灰度扫描图像构建三维数字岩心。具体地，可以对所述灰度扫描图像进行滤波处理和图像二值化处理，并根据所述处理后的灰度扫描图像构建三维数字岩心。例如，可以利用ImageJ软件对所述处理后的灰度扫描图像构建三维数字岩心。
所述滤波处理可以降低所述灰度扫描图像的噪声。所述二值化处理可以提高利用所述灰度扫描图像构建三维数字岩心时的处理速度。
S300：根据所述三维数字岩心，获取所述岩心样品的孔径分布信息。
可以根据所述三维数字岩心，获取所述岩心样品的孔径分布信息。具体地，可以包括：以所述三维数字岩心中任意一点为中心，根据初始半径生成球体，扩大所述球体的半径直至所述球体的表面与所述三维数字岩心的表面相接，得到第一候选球体；去除所述第一候选球体中完全被包含的球体，得到第二候选球体；统计所述第二候选球体的半径信息，将所述第二候选球体的半径信息作为所述岩心样品的孔径分布信息。
S400：根据所述孔径分布信息，重构梯形孔隙结构。
可以根据所述孔径分布信息，重构梯形孔隙结构。
图2是本申请方法实施例中重构梯形孔隙结构步骤的子步骤的流程图。参照图2，重构梯形孔隙结构可以包括以下子步骤。
S401：按照预设规则缩小所述岩心样品的孔径。
可以按照预设规则缩小所述岩心样品的孔径。所述预设规则可以包括：按照预设比例缩小所述岩心样品的孔径。
在一个实施方式中，所述预设比例符合下述公式(1)：
公式(1)中，ri可以为第i个球体的孔径，N可以为所述岩心样品的孔径个数，k可以为预设比例，φ可以为所述岩心样品的气测孔隙度，ε可以为最优阀值。所述ε的取值可以根据实际试验效果来确定。
S402：设置第一迂曲度和第一直管数目，根据所述第一迂曲度生成具有原始骨架网格的第一盒子。
可以设置第一迂曲度和第一直管数目。
所述第一迂曲度的取值可以为：2-4。
所述第一直管数目的取值可以为：0-30。
根据所述第一迂曲度可以生成具有原始骨架网格的第一盒子。所述第一盒子的体积可以为：1×1×τ；其中，τ可以为第一迂曲度。
S403：选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置，根据所述缩小后的岩心样品的孔径进行生长，得到直孔隙。
可以选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置，根据所述缩小后的岩心样品的孔径进行生长，得到直孔隙。具体地，可以选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置。所述原始骨架网格位于所述第一盒子的底部。所述原始骨架网格包括τ×τ个网格数，其中，τ为第一迂曲度。可以按照从小到大的顺序选取所述缩小后的岩心样品孔径的球体进行生长，直至选取的球体生长后距离所述第一盒子的顶面距离小于第一阈值，生长完成一个直孔隙。可以重复上述生长步骤，直至生成的直孔隙的数量等于所述第一直管数目。
在一个实施方式中，所述第一阈值可以等于所述缩小后的岩心样品孔径最小值的二分之一。
S404：从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置，对所述岩心样品的孔径进行生长，形成梯形孔隙模型。
可以从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置，对所述岩心样品的孔径进行生长，形成梯形孔隙模型。具体地，从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置。从剩余的所述缩小后的岩心样品孔径中按照岩心样品孔径从小到大的顺序选取球体进行生长，直至选取的球体生长后距离所述第一盒子的顶面距离小于所述第一阈值，生长完成一个第二孔隙。重复上述生长步骤，直至选取所有球体。对包含所述直孔隙和所述第二孔隙的第一盒子按照压缩因子进行压缩，得到梯形孔隙模型。
在一个实施方式中，所述对包含所述直孔隙和所述第二孔隙的第一盒子按照压缩因子进行压缩包括：对所述包含所述直孔隙和所述第二孔隙的第一盒子按照压缩因子进行纵向压缩。
在一个实施方式中，所述压缩因子的取值范围可以为：0.7-0.75。
S405：根据所述梯形孔隙模型确定梯形孔隙结构。
可以根据所述梯形孔隙模型确定梯形孔隙结构。具体可以包括：利用插值算法恢复所述梯形孔隙模型中的各球体孔径，得到所述梯形孔隙结构。
所述插值算法具体可以包括分段三次埃尔米特差值算法。图3是利用本申请重构梯形孔隙结构的子步骤重构后的梯形孔隙结构的示意图。
S500：利用不同驱替力进行油驱模拟实验，确定不同驱替力对应的含水饱和度和孔隙电阻。
可以利用不同驱替力进行油驱模拟实验，确定不同驱替力对应的含水饱和度和孔隙电阻。
所述确定孔隙电阻采用下述公式(2)实现：
公式(2)中，Rij可以为所述油驱模拟实验里第i个直孔隙中第j个含油球体的电阻值，R可以为所述梯形孔隙结构的电阻值，n可以表示直管数，m可以表示第i个直孔隙中球体的个数。
可以将利用本申请方法实施例计算确定的不同含水饱和度对应的孔隙电阻与利用岩电实验确定的不同含水饱和度对应的孔隙电阻进行对比。图4是本申请两种孔隙电阻对比的示意图。图中三角形、方形和圆形分别表示本申请方法实施例、现有技术和岩电实验得到的与横坐标含水饱和度对应的孔隙电阻。
上述实施例提供的致密砂岩导电分析方法，可以通过梯形孔隙模拟获得高含油饱和度下岩电数据，解决了目前岩电实验驱替不足的难题，可以满足致密油测井导电分析的需求。因此，本申请提供的致密砂岩导电分析方法实施例，可以实现快速、准确地进行致密砂岩导电分析。
本申请还提供一种致密砂岩导电分析系统。
图5是本申请致密砂岩导电分析系统实施例的一个结构示意图。参照图5，所述致密砂岩导电分析系统可以包括：岩电实验装置100、三维数字岩心构建装置200、孔径分布单元300、梯形孔隙结构单元400和导电分析单元500。
所述岩电实验装置100，可以用于对岩心样品进行岩电实验，获取所述岩心样品的物性参数和导电参数。
所述三维数字岩心构建装置200，可以用于获取所述岩心样品的灰度扫描图像，根据所述灰度扫描图像构建三维数字岩心。
所述孔径分布单元300，可以用于根据所述三维数字岩心，获取岩心样品的孔径分布信息。
所述梯形孔隙结构单元400，可以用于根据所述孔径分布信息，重构梯形孔隙结构。
所述导电分析单元500，可以用于利用不同驱替力进行油驱模拟实验，确定不同驱替力对应的含水饱和度和孔隙电阻。
图6是本申请系统实施例中三维数字岩心构建装置的一个组成示意图。在一个实施方式中，参照图6，所述三维数字岩心构建装置200可以包括：扫描单元201和构建单元202。
所述扫描单元201，可以用于对所述岩心样品进行CT扫描，获取所述岩心样品的灰度扫描图像。
所述构建单元202，可以用于根据所述岩心样品的灰度扫描图像构建三维数字岩心。
图7是本申请系统实施例中梯形孔隙结构单元的一个组成示意图。在一个实施方式中，参照图6，所述梯形孔隙结构单元400可以包括：缩放子单元401、原始骨架网格生成子单元402、直孔隙确定子单元403、梯形孔隙模型确定子单元404和梯形孔隙结构确定子单元405。
所述缩放子单元401，可以用于按照预设规则缩小所述岩心样品的孔径。
所述原始骨架网格生成子单元402，可以用于设置第一迂曲度和第一直管数目，根据所述第一迂曲度生成第一盒子，在所述第一盒子中根据所述第一直管数目生成原始骨架网格。
所述直孔隙确定子单元403，可以用于选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置，根据所述缩小后的岩心样品的孔径进行生长，得到直孔隙。
所述梯形孔隙模型确定子单元404，可以用于从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置，对所述岩心样品的孔径进行生长，形成梯形孔隙模型。
所述梯形孔隙结构确定子单元405，可以用于根据所述梯形孔隙模型确定梯形孔隙结构。
上述实施例提供的致密砂岩导电分析系统与本申请致密砂岩导电分析方法实施例相对应，可以实现本申请的方法实施例，并取得本申请方法实施例的技术效果。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。
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。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，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单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
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，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以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，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。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同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。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
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、可编程的消费电子设备、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。
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。
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 (17)
1.一种致密砂岩导电分析方法，其特征在于，包括：
对岩心样品进行岩电实验，获取所述岩心样品的物性参数和导电参数；
获取所述岩心样品的灰度扫描图像，根据所述灰度扫描图像构建三维数字岩心；
根据所述三维数字岩心，获取所述岩心样品的孔径分布信息；
根据所述孔径分布信息，重构梯形孔隙结构；
利用不同驱替力进行油驱模拟实验，确定不同驱替力对应的含水饱和度和孔隙电阻。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物性参数包括：气测孔隙度和渗透率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导电参数包括：与不同含油饱和度分别对应的岩石电阻率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据三维数字岩心，获取所述岩心样品的孔径分布信息，包括：
以所述三维数字岩心中任意一点为中心，根据初始半径生成球体，扩大所述球体的半径直至所述球体的表面与所述三维数字岩心的表面相接，得到第一候选球体；
去除所述第一候选球体中完全被包含的球体，得到第二候选球体；
统计所述第二候选球体的半径信息，将所述第二候选球体的半径信息作为所述岩心样品的孔径分布信息。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据孔径分布信息，重构梯形孔隙结构，包括：
按照预设规则缩小所述岩心样品的孔径；
设置第一迂曲度和第一直管数目，根据所述第一迂曲度生成具有原始骨架网格的第一盒子；
选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置，根据所述缩小后的岩心样品的孔径进行生长，得到直孔隙；
从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置，对所述岩心样品的孔径进行生长，形成梯形孔隙模型；
根据所述梯形孔隙模型确定梯形孔隙结构。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设规则包括：按照预设比例缩小所述岩心样品的孔径，所述预设比例符合下述公式：
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<munderover>
<mi>&Sigma;</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>N</mi>
</munderover>
<mfrac>
<mn>4</mn>
<mn>3</mn>
</mfrac>
<mi>&pi;</mi>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>r</mi>
<mi>i</mi>
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</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>3</mn>
</msup>
<mo>-</mo>
<mi>&phi;</mi>
</mrow>
<mi>&phi;</mi>
</mfrac>
<mo><</mo>
<mi>&epsiv;</mi>
</mrow>
其中，ri为第i个球体的孔径，N为所述岩心样品的孔径个数，k为预设比例，φ为所述岩心样品的气测孔隙度，ε为最优阀值。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一迂曲度的取值为：2-4，所述第一直管数目的取值为：0-30。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一盒子的体积为：1×1×τ；其中，τ为第一迂曲度。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置，根据所述缩小后的岩心样品的孔径进行生长，得到直孔隙，包括：
选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置；所述原始骨架网格位于所述第一盒子的底部，所述原始骨架网格包括τ×τ个网格数，其中，τ为第一迂曲度；
按照从小到大的顺序选取所述缩小后的岩心样品孔径的球体进行生长，直至选取的球体生长后距离所述第一盒子的顶面距离小于第一阈值，生长完成一个直孔隙；
重复上述生长步骤，直至生成的直孔隙的数量等于所述第一直管数目。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置，对所述岩心样品的孔径进行生长，形成梯形孔隙模型，包括：
从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置；
从剩余的所述缩小后的岩心样品孔径中按照岩心样品孔径从小到大的顺序选取球体进行生长，直至选取的球体生长后距离所述第一盒子的顶面距离小于所述第一阈值，生长完成一个第二孔隙；
重复上述生长步骤，直至选取所有球体；
对包含所述直孔隙和所述第二孔隙的第一盒子按照压缩因子进行压缩，得到梯形孔隙模型。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述压缩因子的取值范围为：0.7-0.75。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一阈值等于所述缩小后的岩心样品孔径最小值的二分之一。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定孔隙电阻采用下述公式实现：
<mrow>
<mi>R</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>/</mo>
<munderover>
<mi>&Sigma;</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>n</mi>
</munderover>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mrow>
<munderover>
<mi>&Sigma;</mi>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>m</mi>
</munderover>
<msub>
<mi>R</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
其中，Rij为所述油驱模拟实验中含各油球体的电阻值，R为所述梯形孔隙结构的电阻值，n表示直管数，m表示第i个直孔隙中球体的个数。
14.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述梯形孔隙模型确定梯形孔隙结构，包括：利用插值算法恢复所述梯形孔隙模型中的各球体孔径，得到所述梯形孔隙结构。
15.一种致密砂岩导电分析系统，其特征在于，包括：岩电实验装置、三维数字岩心构建装置、孔径分布单元、梯形孔隙结构单元和导电分析单元；
所述岩电实验装置，用于对岩心样品进行岩电实验，获取所述岩心样品的物性参数和导电参数；
所述三维数字岩心构建装置，用于获取所述岩心样品的灰度扫描图像，根据所述灰度扫描图像构建三维数字岩心；
所述孔径分布单元，用于根据所述三维数字岩心，获取岩心样品的孔径分布信息；
所述梯形孔隙结构单元，用于根据所述孔径分布信息，重构梯形孔隙结构；
所述导电分析单元，用于利用不同驱替力进行油驱模拟实验，确定不同驱替力对应的含水饱和度和孔隙电阻。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述三维数字岩心构建装置包括：扫描单元和构建单元；
所述扫描单元，用于对所述岩心样品进行CT扫描，获取所述岩心样品的灰度扫描图像；
所述构建单元，用于根据所述岩心样品的灰度扫描图像构建三维数字岩心。
17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述梯形孔隙结构单元包括：缩放子单元、原始骨架网格生成子单元、直孔隙确定子单元、梯形孔隙模型确定子单元和梯形孔隙结构确定子单元；
所述缩放子单元，用于按照预设规则缩小所述岩心样品的孔径；
所述原始骨架网格生成子单元，用于设置第一迂曲度和第一直管数目，根据所述第一迂曲度生成第一盒子，在所述第一盒子中根据所述第一直管数目生成原始骨架网格；
所述直孔隙确定子单元，用于选取所述原始骨架网格中第一网格的中心作为开始生长位置，根据所述缩小后的岩心样品的孔径进行生长，得到直孔隙；
所述梯形孔隙模型确定子单元，用于从所述第一盒子中除所述直孔隙以外的剩余孔隙选取第二网格的中心作为开始生长位置，对所述岩心样品的孔径进行生长，形成梯形孔隙模型；
所述梯形孔隙结构确定子单元，用于根据所述梯形孔隙模型确定梯形孔隙结构。
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