CN107449707B

CN107449707B - 页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征确定方法和装置

Info

Publication number: CN107449707B
Application number: CN201710531306.3A
Authority: CN
Inventors: 黄军平; 李相博; 向倪娇; 李智勇
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2020-01-07
Anticipated expiration: 2037-07-03
Also published as: CN107449707A

Abstract

本发明提供了一种页岩储层中不同尺度孔隙定量三维表征确定方法和装置，其中，该方法包括：获取页岩岩心样品；对所述岩心样品按照预设间隔进行切片扫描，得到多层切片体；求取所述多层切片体沿X、Y、Z三个方向的面孔率变化规律；根据所述面孔率变化规律，确定出符合地质情况的切片位置，获取确定的切片位置处的岩样作为CT建模岩样；对所述CT建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构，得到不同尺度孔隙的三维模型；从所述三维模型中提取出页岩储层中孔隙的一个或多个特征参数。本发明解决了现有技术中无法定量表征页岩储层的孔隙特征的技术问题，达到了准确定量表征页岩储层孔隙特征的技术效果。

Description

页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征确定方法和装置

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，特别涉及一种页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征方法和装置。

背景技术

近年来，随着非常规油气勘探的不断深入，特别是页岩油气、致密砂岩油气、煤层气等连续型油气藏勘探开发的快速发展，发现致密的页岩中也可能储集丰富的油气资源。页岩的微观孔隙是油气储存的重要空间，也是页岩油气勘探甜点选取和资源潜力评价的关键参考因素。随着对微观孔隙结构研究工作的不断深入，发现页岩储层不仅受控于无机矿物组分，而且受控于有机质体系中微孔及中孔孔壁提供的吸附点位特征，且页岩的孔隙尺度分布广、非均质性强，因此如何有效定量表征页岩储层中的不同尺度孔隙的分布是一个亟待解决的问题。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征的确定方法，以达到定量表征页岩储层中不同尺度孔隙及特征参数的目的，该方法包括：

获取页岩岩心样品；

对所述岩心样品按照预设间隔进行切片扫描，得到多层切片体；

求取所述多层切片体沿X、Y、Z三个方向的面孔率变化规律；

根据所述面孔率变化规律，确定出符合地质情况的切片位置，获取确定的切片位置处的岩样作为CT建模岩样；

对所述CT建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构，得到不同尺度孔隙的三维模型；

从所述三维模型中提取出页岩储层孔隙的一个或多个特征参数。

在一个实施方式中，所述的特征参数包括以下至少之一：喉道半径、孔隙半径、孔喉比、配位数、喉道长度、孔隙形状因子。

在一个实施方式中，对所述建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构，包括：

根据所述面孔率变化规律，确定出三维重构参数；

根据确定出的三维重构参数对所述建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构。

在一个实施方式中，根据所述面孔率变化规律，确定出三维重构参数，包括：

通过阈值分割确定出一个或多个灰度值用于对不同尺度孔隙和矿物基质进行区分；

将确定的灰度值作为所述三维重构参数。

在一个实施方式中，在对所述建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构，得到不同尺度孔隙的三维模型之后，所述方法还包括：

对所述三维模型进行处理，得到不同尺度孔隙的孔隙参数；

根据不同尺度的孔隙参数，确定出优势尺度的孔隙，以及优势尺度的孔隙的分布特征。

在一个实施方式中，所述孔隙参数包括以下至少之一：多尺度孔隙网络的空间分布形态、不同尺度的孔隙占总孔隙的体积分数、不同尺度的孔隙的单体形态、组合形态、不同尺度的孔隙的数目、不同尺度的最大孔隙直径、平均孔隙直径。

在一个实施方式中，在根据所述面孔率变化规律，确定出符合地质情况的切片位置的过程中，所述方法还包括：

通过电子探针、扫描电镜、X射线衍射及地质背景资料对确定出的符合地质情况的切片位置进行验证。

在一个实施方式中，获取页岩岩心样品包括：选择新鲜、处于深湖沉积环境、总有机碳含量超出预设阈值、热演化程度在1.0％以上的岩石作为页岩岩心样品。

本发明实施例还提供了一种页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征的确定装置，以达到定量表征页岩储层中不同尺度孔隙及特征参数的目的，该装置包括：

获取模块，用于获取页岩岩心样品；

扫描模块，用于对所述岩心样品按照预设间隔进行切片扫描，得到多层切片体；

求取模块，用于求取所述多层切片体沿X、Y、Z三个方向的面孔率变化规律；

确定模块，用于根据所述面孔率变化规律，确定出符合地质情况的切片位置，获取确定的切片位置处的岩样作为CT建模岩样；

建模模块，用于对所述CT建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构，得到不同尺度孔隙的三维模型；

提取模块，用于从所述三维模型中提取出页岩储层孔隙的一个或多个特征参数。

在一个实施方式中，确定模块还用于在根据所述面孔率变化规律，确定出符合地质情况的切片位置的过程中，通过电子探针、扫描电镜、X射线衍射及地质背景资料对确定出的符合地质情况的切片位置进行验证。

在本发明实施例中，通过对页岩岩心样品按照预设间隔进行切片扫描，得到多层切片体；并基于多层切片体沿X、Y、Z三个方向的面孔率变化规律重构得到不同尺度的页岩孔隙的空间分布形态，从而可以计算得到页岩储层中不同尺度的孔隙特征，从而解决了现有技术中无法定量表征页岩储层中不同尺度孔隙特征的技术问题，达到了准确定量表征页岩储层中不同尺度孔隙特征的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征方法的方法流程图；

图2是根据本发明实施例的沿X轴方向面孔率变化曲线示意图；

图3是根据本发明实施例的页岩储层多尺度孔隙网络提取结果示意图；

图4是根据本发明实施例的页岩储层不同尺度孔隙网络空间分布形态与定量计算示意图；

图5是根据本发明实施例的页岩储层中孔隙等效直径与孔隙个数(左)和孔隙体积分数(右)柱状图；

图6是根据本发明实施例的页岩储层孔隙模型重要参数频率分布图；

图7是根据本发明实施例的页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征的确定装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本例中，提供了一种页岩中多尺度孔隙定量表征的方法，通过CT技术结合所选页岩样品的地质背景，选用X射线三维显微CT技术对页岩样品进行三维重构。在三维重构前对进行扫描的样品的位置进行优选，即，可以选择比较典型的区域进行一系列的切片扫描，然后再进行三维建模。进一步的，通过电子探针、扫描电镜、X射线衍射等实验，对三维建模过程中的一些关键参数进行监控。然后，再利用Avizo软件提取重构模型的三维参数，并给出了定量表征页岩微观孔隙的定量参数。即，在保证CT技术可以准确地定量表征页岩三维多尺度的孔隙结果的前提下，对三维重构过程中一系列切片位置进行电子探针、扫描电镜、X射线衍射等更高精度实验验证，从而达到提高预测结果的精度。

如图1所示，该页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征的确定方法可以包括如下步骤：

步骤101：获取页岩岩心样品；

考虑到现有对碎屑岩储层进行评价，一般先通过钻取直径约2.5cm或5cm圆柱体，然后测圆柱体的孔隙度、渗透率等参数来评价碎屑岩储层，然而，对于页岩储层而言，页岩呈片状且较脆，因此较难钻取圆柱体。因此，可以直接获取一块页岩岩心样品，而不需要钻取岩心样品。

具体地，在获取页岩岩心样品的时候，可以选择新鲜、处于深湖沉积环境、总有机碳含量超出预设阈值、热演化程度在1.0％以上的岩石作为页岩岩心样品。

步骤102：对所述页岩岩心样品按照预设间隔进行切片扫描，得到多层切片体；

在得到选择的页岩样品之后，可以通过CT扫描仪(例如，可以选择型号为：nanoVoxel-2000的CT扫描仪)将选取的页岩样品进行等间距的二维扫描，制作出一系列的二维切片。例如，预设间隔可以选择切片间距为1μm，从而可以扫描得到一系列的图像，这些图像可以是一些灰度图像。

步骤103：求取所述多层切片体沿X、Y、Z三个方向的面孔率变化规律；

可以利用Avizo图像处理软件首先对扫描得到的一系列灰度图像进行图像的处理与分割，以便将不同尺度下的孔隙与基质进行切分，从而可以更好地区分孔隙和矿物；其次，可以分别在X、Y、Z方向，对每个方向的一系列二维切片进行面孔率分析，以便了解沿不同方向的面孔率的变化情况。

步骤104：根据所述面孔率变化规律，确定出符合地质情况的切片位置，获取确定的切片位置处的岩样作为CT建模岩样；

通过上述步骤103可以确定出各个方向的面孔率变化规律，这样就可以识别出哪些区域的面孔率是比较符合实际地层情况下的，选择比较符合地质情况的区域进行取样，这样进行三维建模的时候，可以得到较为合理的三维模型。例如，在确定区域之后，可以截取400×400×400μm3的立方体进行三维模型重构。

步骤105：对所述建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构，得到不同尺度孔隙的三维模型；

在进行三维模型重构的时候，根据所述面孔率变化规律，确定出三维重构参数；根据确定出的三维重构参数对所述建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构。

步骤106：从所述三维模型中提取出页岩储层孔隙的一个或多个特征参数。

其中，上述的特征参数可以包括但不限于以下至少之一：喉道半径、孔隙半径、孔喉比、配位数、喉道长度、孔隙形状因子。即，可以从三维模型中提取出这些特征参数，从而可以实现定量获取页岩储层不同尺度孔隙的特征参数的目的。

在进行三维建模的时候，主要是阈值分割，可以通过CT得到的一系列切面图为灰度图像，图像中每个像素点灰度的大小表达了实际该区域的密度大小。由于孔隙的密度为0，所以其在灰度图像上的色阶应该相对最黑，而且其灰度值也会最小。通过阈值分割的方法可以找出一个或多个灰度值来对不同尺度孔隙和矿物进行区分。在本例中，通过阈值分割可以区分的不同尺度的孔隙与矿物，进一步的，还可以利用不同切片位置的电子探针，扫描电镜、X射线衍射等实验来进行验证，以确保三维重构的不同尺度的孔隙更为合理。在一个实施方式中，根据所述面孔率变化规律，确定出三维重构参数，可以包括：通过阈值分割确定出一个或多个灰度值用于对不同尺度孔隙和矿物基质进行区分；将确定的灰度值作为所述三维重构参数。

在三维建模之后，可以进一步分析页岩的孔隙特性，具体的，可以分析不同尺度的孔隙特征。在一个实施方式中，在对建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构，得到不同尺度孔隙的三维模型之后，还包括：对所述三维模型进行处理，得到不同尺度孔隙的孔隙参数；根据不同尺度的孔隙参数，确定出优势尺度的孔隙，以及优势尺度的孔隙的分布特征。

上述的孔隙参数可以包括但不限于以下至少之一：多尺度孔隙网络的空间分布形态、不同尺度的孔隙占总孔隙的体积分数、不同尺度的孔隙的单体形态、组合形态、不同尺度的孔隙的数目、不同尺度孔隙中的最大孔隙直径、平均孔隙直径。

为了保证最终选取的建模页岩岩心样品更为准确，可以更为准确地表征地层本质的结构，在根据所述面孔率变化规律，确定出符合地质情况的切片位置的过程中，还可以包括：通过电子探针、扫描电镜、X射线衍射等实验手段及地质背景资料对确定出的符合地质情况的切片位置进行验证。

在上例中，利用CT重构技术对页岩储层中不同尺度孔隙进行了重构，并定量计算了不同尺度的孔隙大小，并对三维重构的数据进行了提取，制作了评价页岩储层的重要参数分布。该方法适合于各种致密岩石样品多尺度孔隙的空间分布与定量计算。在进行三维建模之前，需要先对样品进行电子探针、扫描电镜、X射线衍射等实验分析，以确保重构的三维模型符合页岩样品在地下的真实模型。

值得注意的是，上面仅是以页岩储层为例进行说明，上述方法还可以应用在致密砂岩储层或者是致密碳酸盐岩储层中，或是其他的储层中，用于储层中不同尺度孔隙定量的三维表征。

下面结合一个具体实施例对上述方法进行说明，然而，值得注意的是，该实施例仅是为了更好地说明本申请，并不构成对本申请的不当限定。

在本例中，通过CT技术重构页岩岩心样品中多尺度孔隙网络的空间分布形态，可以定量计算出页岩储层的孔隙度，还可以通过三维显示定量表征出页岩储层中多尺度孔隙网络的空间分布形态及在总孔隙中所占的体积分数，以便确定出优势尺度孔隙的空间分布特征，为页岩油气的开发及稳产提供理论和技术支持。具体地，可以包括如下步骤：

步骤1：选择样品，可以选取研究区有代表性的页岩样品；

具体地，可以从研究区取出一大块的页岩作为样品，然后对该样品进行扫描，以得到整块样品的孔隙度信息，然后从中选择孔隙度分布较为有代表性的区域，从该区域中取出一块样品作为最终选择的页岩样品。

步骤2：切片制作

在得到选择的页岩样品之后，可以通过CT扫描仪(例如，可以选择型号为：nanoVoxel-2000的CT扫描仪)将选取的页岩样品进行等间距的二维扫描，制作出一系列的二维切片，其中，切片间距可以选择1μm，扫描得到的可以是一系列的灰度图像。

步骤3：图像处理

实现的时候，可以利用Avizo图像处理软件首先对扫描得到的一系列灰度图像进行图像的处理与分割，以便将不同尺度下的孔隙与基质进行切分，从而可以更好地区分孔隙和矿物；其次，可以分别在X、Y、Z方向，对每个方向的一系列二维切片进行面孔率分析，以便了解沿不同方向的面孔率的变化情况；

步骤4：三维重构

结合步骤3中的面孔率的变化情况，可以优选得到合适的模型重构参数，利用Avizo图像处理软件对步骤3中切分好的一系列图像进行三维模型重构，具体的，可以截取400×400×400μm³的立方体进行三维模型重构。

步骤5：三维数据体分析

在正确建模之后，可以对重构的三维模型中多尺度孔隙网络的空间分布形态、不同尺度孔隙占总孔隙的体积分数、不同尺度孔隙的单体形态、组合形态、不同尺度孔隙的数目、不同尺度孔隙中最大孔隙直径、平均孔隙直径等参数进行提取，并对不同尺度孔隙网络进行三维彩色渲染；

步骤6：结果验证

对三维数据体分析的结果进行其它辅助实验的验证(例如：电子探针、环境扫描电镜及X射线衍射)，并结合地质背景信息判定得到的数据结果是否符合地质规律。

考虑到现有对碎屑岩储层进行评价，一般先通过钻取直径约2.5cm或5cm圆柱体，然后测圆柱体的孔隙度、渗透率等参数来评价碎屑岩储层，然而，对于页岩储层而言，页岩呈片状且较脆，因此较难钻取圆柱体。在本例中，通过nanoVoxel提供独特的X射线三维成像技术，该成像技术不受样品尺寸、外界环境的影响，对样品进行扫描，通过分析如图2所示的X、Y、Z方向连续切片面孔率的变化后，确定出合适的三维重构参数，对页岩储层进行三维重构，并如图3所示对不同尺度的孔隙进行三维重构，计算得到如图4所示的不同尺度孔隙所占体积百分数，进而如图5所示确定出优势尺度孔隙的分布特征。最终如图6所示，结合从三维重构中提取的数据，确定页岩储层评价的重要参数，其中，a-喉道半径，b-孔隙半径，c-孔喉比，d-配位数，e-喉道长度，f-孔隙形状因子，这些重要参数对定量表征页岩储层多尺度孔隙网络空间分布具有重要意义，对页岩油气勘探中页岩储层的评价具有重要的参考价值。

上例解决了利用常规储层实验定性评价碎屑岩储层的缺陷，利用CT三维重构技术及数据分析技术，对地下页岩储层的多尺度孔隙分布形态及孔隙定量大小做了精确预测，并通过从三维重构模型中提取的数据，研究了评价页岩储层的重要参数，并进一步地通过电子探针、扫描电镜、X射线衍射等实验手段及地质背景资料对得到的重要参数进行验证，从而使得本例方法所获取的参数更为准确。

下面结合一个具体实例进行说明，可以包括如下步骤：

步骤1：样品选择：首先选取有代表性的页岩岩心样品，具体的，可以选择新鲜的、处于深湖沉积环境、总有机碳(TOC)含量较高、热演化程度(镜质体反射率Ro)在1.0％以上的岩石作为页岩岩心样品；

步骤2：切片扫描：以步长为1μm，分辨率在500nm以上的纳米CT(仪器型号nanoVoxel-2000)进行样品无损切片扫描，得到体积在400×400×400μm³的多层CT切片体；并分别求出沿X轴、Y轴、Z轴3个方向，一系列切片面孔率的变化规律，找出符合地质情况的页岩样品扫描切片的合适位置，否则重新选择扫描样品的位置；

步骤3：三维重构：应用Avizo图像处理软件对步骤2扫描得到的切片进行三维重构。其中，三维重构的难点在于阈值分割，通过CT得到的一系列切面图为灰度图像，图像中每个像素点灰度的大小表达了实际该区域的密度大小。由于孔隙的密度为0，所以其在灰度图像上的色阶应该相对最黑，而且其灰度值也会最小。通过阈值分割的方法可以找出一个或多个灰度值来对不同尺度孔隙和矿物进行区分。在本例中，对阈值分割区分的不同尺度的孔隙与矿物，用不同切片位置的电子探针，扫描电镜、X射线衍射等实验来进行验证，以确保三维重构的不同尺度的孔隙更为合理；

步骤4：三维数据体分析：在正确建模后，应用Avizo图像处理软件对多尺度孔隙网络的空间分布形态、不同尺度孔隙占总孔隙的体积分数、不同尺度孔隙的单体形态、组合形态、不同尺度孔隙的数目、不同尺度孔隙中最大孔隙直径、平均孔隙直径等参数进行提取，并对不同尺度孔隙网络进行三维彩色渲染；

通过三维重构后，根据不同尺度孔隙分布特征，将该页岩样品定义为“孔隙型储层”，即微裂缝不发育，主要发育不同尺度的孔隙。在做页岩储层评价时，“孔隙型储层”在页岩油气勘探开发中部署探井和开发探井的思路与“孔隙+裂缝型储层”及“裂缝型储层”完全不同，因此，从其三维重构提取的不同尺度孔隙的分析结果，对页岩油气“甜点”识别与评价具有重要的参考价值。

在上例中，利用CT技术重构页岩储层中多尺度孔隙网络并计算不同尺度的孔隙大小，在本例中，利用了CT技术三维重构页岩多尺度孔隙分布与三维孔隙数据分析技术，通过三维重构技术精细刻画了页岩储层中不同尺度孔隙的空间分布形态，进而可以计算得到不同尺度孔隙所占的体积分数，并首次从三维重构模型中提取数据，以分析得到用于评价页岩储层的重要参数(例如：孔隙半径、喉道半径、配位数等参数)。通过与地质背景资料相结合，选取合适的三维重构模型，从而可以较为真实地得到地下页岩储层的微观特征(例如：配位数能较好的反映页岩储层中流体的渗流能力，通过得到的该参数，可以人为地对页岩储层的渗流能力进行改善，以提高页岩油气的产能)，这对页岩油气的勘探乃至开发尤为重要。

在本说明书中，诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下，参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个，而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征的确定装置，如下面的实施例所述。由于页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征的确定装置解决问题的原理与页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征的确定方法相似，因此页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征的确定装置的实施可以参见页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征的确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图7是本发明实施例的页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征的确定装置的一种结构框图，如图7所示，可以包括：获取模块701、扫描模块702、求取模块703、确定模块704、建模模块705和提取模块706，下面对该结构进行说明。

获取模块701，用于获取页岩岩心样品；

扫描模块702，用于对所述页岩岩心样品按照预设间隔进行切片扫描，得到多层切片体；

求取模块703，用于求取所述多层切片体沿X、Y、Z三个方向的面孔率变化规律；

确定模块704，用于根据所述面孔率变化规律，确定出符合地质情况的切片位置，获取确定的切片位置处的岩样作为CT建模岩样；

建模模块705，用于对所述CT建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构，得到不同尺度孔隙的三维模型；

提取模块706，用于从所述三维模型中提取出页岩储层孔隙的一个或多个特征参数。

在一个实施方式中，上述特征参数可以包括但不限于以下至少之一：喉道半径、孔隙半径、孔喉比、配位数、喉道长度、孔隙形状因子。

在一个实施方式中，上述建模模块705可以根据所述面孔率变化规律，确定出三维重构参数；根据确定出的三维重构参数对所述建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构。

在一个实施方式中，上述建模模块705可以通过阈值分割确定出一个或多个灰度值用于对不同尺度孔隙和矿物基质进行区分；将确定的灰度值作为所述三维重构参数。

在一个实施方式中，上述装置还可以包括孔隙分析模块，用于在对所述建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构，得到不同尺度孔隙的三维模型之后，对所述三维模型进行处理，得到不同尺度孔隙的孔隙参数；根据不同尺度的孔隙参数，确定出优势尺度的孔隙，以及优势尺度的孔隙的分布特征。

在一个实施方式中，上述孔隙参数可以包括但不限于以下至少之一：多尺度孔隙网络的空间分布形态、不同尺度的孔隙占总孔隙的体积分数、不同尺度的孔隙的单体形态、组合形态、不同尺度的孔隙的数目、不同尺度的最大孔隙直径、平均孔隙直径。

在一个实施方式中，确定模块704还可以在根据所述面孔率变化规律，确定出符合地质情况的切片位置的过程中，通过电子探针、扫描电镜、X射线衍射等实验手段及地质背景资料对确定出的符合地质情况的切片位置进行验证。

在一个实施方式中，获取模块701可以选择新鲜、处于深湖沉积环境、总有机碳含量超出预设阈值、热演化程度在1.0％以上的岩石作为页岩岩心样品。

在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：通过对岩心样品按照预设间隔进行切片扫描，得到多层切片体；并基于多层切片体沿X、Y、Z三个方向的面孔率变化规律重构得到不同尺度的页岩孔隙的空间分布形态，从而可以计算得到页岩储层不同尺度的孔隙特征，从而解决了现有技术中无法定量表征页岩储层的孔隙特征的技术问题，达到了定量表征页岩储层孔隙特征的技术效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征确定方法，其特征在于，包括：

获取页岩岩心样品；

求取所述多层切片体沿X、Y、Z三个方向的面孔率变化规律；

从所述三维模型中提取出页岩储层中孔隙的一个或多个特征参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的特征参数包括以下至少之一：喉道半径、孔隙半径、孔喉比、配位数、喉道长度、孔隙形状因子。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述CT建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构，包括：

根据所述面孔率变化规律，确定出三维重构参数；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述面孔率变化规律，确定出三维重构参数，包括：

通过阈值分割确定出一个或几个灰度值用于对不同尺度孔隙和矿物基质进行区分；

将确定的灰度值作为所述三维重构参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述CT建模岩样不同尺度的孔隙进行三维模型重构，得到不同尺度孔隙的三维模型之后，所述方法还包括：

对所述三维模型进行处理，得到页岩储层中不同尺度孔隙的孔隙参数；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述孔隙参数包括以下至少之一：多尺度孔隙网络的空间分布形态、不同尺度的孔隙占总孔隙的体积分数、不同尺度的孔隙的单体形态、组合形态、不同尺度的孔隙的数目、不同尺度的最大孔隙直径、平均孔隙直径。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述面孔率变化规律，确定出符合地质情况的切片位置的过程中，所述方法还包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取页岩岩心样品包括：

选择新鲜、处于深湖沉积环境、总有机碳含量超出预设阈值、热演化程超出1.0％的岩石作为页岩岩心样品。

9.一种页岩储层中不同尺度孔隙定量的三维表征确定装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取页岩岩心样品；

提取模块，用于从所述三维模型中提取出页岩储层中孔隙的一个或多个特征参数。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于在根据所述面孔率变化规律，确定出符合地质情况的切片位置的过程中，通过电子探针、扫描电镜、X射线衍射及地质背景资料对确定出的符合地质情况的切片位置进行验证。