CN112308936B - 确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法，其包括：步骤1，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像；步骤2，对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像，并获取暗色组分含量；步骤3，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩柱塞样的孔隙度数据；步骤4，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。本发明直接从微生物作用与储层特征出发，搭桥建立了不同类型微生物碳酸盐岩微生物作用强弱及结构与储层的关系，探讨了微生物碳酸盐岩(白云岩)储层(孔隙)的发育特征。
Description
技术领域
本发明涉及一种确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法，属于油气勘探技术领域。
背景技术
微生物碳酸盐岩是一类重要的碳酸盐岩，微生物作用主导了其沉积和早成岩作用。近年来，随着四川盆地震旦系灯影组和塔里木盆地寒武系肖尔布拉克组微生物碳酸盐岩油气勘探相继获得重大突破，微生物在碳酸盐岩储层形成过程中的作用和地位日益引起大家重视。
目前，已有研究表明微生物作用对于碳酸盐岩储层的形成起建设性作用，促进储层的形成。然而，微生物作用的强弱是如何影响碳酸盐岩储层的形成，与储层储集空间的形成是否存在关联性，很少有研究对此进行论述。现有的微生物碳酸盐岩研究方法主要包括：1.野外宏观和显微镜下微观定性描述微生物碳酸盐岩的微生物构造，识别微生物岩石类型；2.通过有机地球化学的分析手段，如GC-MS等，测试微生物碳酸盐岩的生物标志化合物，从而判断微生物可能的种类。这些方法都是从沉积的角度出发，落脚点为“通过微生物的结构和种类判断古环境，划分沉积环境和沉积相”，然后依赖于传统“相控”思路，提出有利储层发育区。对于“储层的形成”，特别是微生物对储层发育的具体影响，并无实质涉及。何况，微生物碳酸盐岩中的微生物经过亿万年的演化，其生化成分已经发生变化，利用现今检测的、单一的生标，并不能有效地区分原始的生物种类和群落。
目前本领域现有技术尚未有关于直接从“微生物作用与储层特征”出发，搭桥建立不同类型微生物碳酸盐岩微生物作用强弱、及结构与储层的关系，探讨微生物碳酸盐岩(白云岩)储层(孔隙)的发育特征的报道，基于此，提供一种确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法及装置已经成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法。
本发明的另一个目的还在于提供一种确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的装置。
本发明的又一个目的还在于提供一种计算机设备。
本发明的再一个目的还在于提供一种计算机可读存储介质。
为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法，其中，所述方法包括：
步骤1，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像；
步骤2，对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像，并获取暗色组分(其富含有机质组构，即图像中的暗色组分)含量；
步骤3，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩柱塞样的孔隙度数据；
步骤4，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，步骤1中，在获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像前，还需要对微生物碳酸盐岩进行岩性识别、分类。
其中，所述岩石结构分类法为本领域常规方法，具体实施时，主要依据Burner和Moore(1987)的微生物碳酸盐岩结构分类法和Dunham(1962)的碳酸盐岩结构分类法对微生物碳酸盐岩进行岩性识别、分类；Burner和Moore根据微生物碳酸盐岩的不同内部结构，将其分为叠层石、核形石、凝块石、隐生石、球粒石。Dunham根据碳酸盐岩沉积结构的不同，将碳酸盐岩分为泥灰岩(白云岩)、粒泥灰岩(白云岩)、泥粒灰岩(白云岩)、颗粒灰岩(白云岩)、粘结岩(白云岩)和结晶灰岩(云岩)。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，优选地，所述微生物碳酸盐岩的岩性类别包括泡沫棉层石白云岩、凝块石白云岩、粘结颗粒白云岩(其受微生物粘结作用影响明显，颗粒主要为藻砂屑)、核形石白云岩及叠层石白云岩。
其中，粘结颗粒白云岩的岩石结构以藻砂屑颗粒结构为主，但在微生物作用参与下，颗粒之间因微生物粘结作用相互粘结，形成断续状、絮状、蠕虫状等粘结颗粒条带。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，优选地，步骤2中，利用ImageJ软件对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像，并获取暗色组分含量。
其中，所述ImageJ软件为本领域公开的免费开源软件。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，优选地，所述微生物碳酸盐岩的孔隙类型包括格架孔、晶间溶孔、粒间溶孔及Vug溶孔。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，优选地，步骤4中，所述绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，包括：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图。
根据本发明具体实施方案，优选地，该方法还包括在获取暗色组分含量过程中，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数，并绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，优选地，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图，包括：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图。
根据本发明具体实施方案，优选地，该方法还包括按照孔隙类型对微生物碳酸盐岩的微观孔隙系统进行分类，并绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
根据本发明具体实施方案，在所述的方法中，优选地，绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，包括：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图。
微生物碳酸盐岩是由底栖微生物群落通过捕获与黏结碎屑沉积物，或经与微生物活动相关的无机或有机诱导矿化作用形成的碳酸盐岩沉淀(Burner和Moore，1987)。微生物碳酸盐岩所含的细粒碎屑物质或有机质多在岩石结构上表现为暗色纹层，是微生物繁盛作用的产物，对应的浅色纹层多为无机碳酸盐岩沉淀，微生物作用弱。
由此可知，微生物碳酸盐岩所含的细粒碎屑物质或有机质反映了微生物作用的强弱。微观下，这类物质或晶体颗粒细小、或不具有光学特征，与白云石、方解石等碳酸盐岩矿物晶体的光学特征区别明显，在光学显微镜单偏光下表现为暗色组构。因此，可以利用这种色差的变化，识别、提取微生物组构，定量计算其所占据的面积百分比，以定量化表征微生物碳酸盐岩中微生物作用的强弱，并据此与对应的微生物碳酸盐岩孔隙结构发育特征和物性数据进行对比，进而寻找微生物作用的强弱与碳酸盐岩储层发育的内在关联性。本发明所提供的原理可靠性可通过微生物碳酸盐岩的荧光分析验证。图7a为塔里木盆地上震旦统蓝细菌球粒结构微生物岩光学显微镜图像，图7b为图7a所对应的荧光显微图像。由图7a以及图7b可知，光学显微图像中的暗色泥晶组分发明亮的荧光，证实其富含有机质。
图8a为匈牙利Transdanubian地区三叠系微生物岩光学显微镜图像(参见：KingaHips，Dolomitization of Triassic microbial mat deposits(Hungary):Origin ofmicrocrystalline dolomite[J],Sedimentary Geology,318(2015)113–129.)，图8b为图8a所对应的荧光显微图像。图8b中的明亮荧光区域对应图8a中暗色组分，表明有机质丰富，由此可见，将图8a以及图8b进行对比也证实了本发明所提供的方法的可靠性。
另一方面，本发明还提供了一种确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的装置，其中，所述装置包括：
第一数据获取模块，用于获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像；
图像处理模块，用于对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像，并获取暗色组分含量；
第二数据获取模块，用于获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩柱塞样的孔隙度数据；
第一图形绘制及判断模块，用于绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
根据本发明具体实施方案，在所述的装置中，优选地，所述微生物碳酸盐岩的岩性类别包括泡沫棉层石白云岩、凝块石白云岩、粘结颗粒白云岩、核形石白云岩及叠层石白云岩。
根据本发明具体实施方案，在所述的装置中，优选地，所述图像处理模块具体用于：
利用ImageJ软件对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像，并获取暗色组分含量。
根据本发明具体实施方案，在所述的装置中，优选地，所述微生物碳酸盐岩的孔隙类型包括格架孔、晶间溶孔、粒间溶孔及Vug溶孔。
根据本发明具体实施方案，在所述的装置中，优选地，所述第一图形绘制及判断模块具体用于：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图。
根据本发明具体实施方案，优选地，该装置还包括第三图形绘制及判断模块，用于在获取暗色组分含量过程中，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数，并绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
根据本发明具体实施方案，在所述的装置中，优选地，所述第三图形绘制及判断模块具体用于：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图。
根据本发明具体实施方案，优选地，该装置还包括第二图形绘制及判断模块，用于按照孔隙类型对微生物碳酸盐岩的微观孔隙系统进行分类，并绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
根据本发明具体实施方案，在所述的装置中，优选地，所述第二图形绘制及判断模块具体用于：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图。
又一方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上所述的确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法。
再一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有执行以上所述确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法的计算机程序。
本发明直接从“微生物作用与储层特征”出发，搭桥建立了不同类型微生物碳酸盐岩微生物作用强弱及结构与储层的关系，探讨了微生物碳酸盐岩(白云岩)储层(孔隙)的发育特征。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中提供的确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法的工艺流程图。
图2a为本发明实施例中提供的塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组泡沫棉层石白云岩(什艾日克剖面，样号SR-44-3)的显微光学显微镜图像。
图2b为本发明实施例中提供的塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组凝块石白云岩(昆盖阔坦剖面，样号KGKT-12-3)的显微光学显微镜图像。
图2c为本发明实施例中提供的塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组粘结颗粒白云岩(东三沟剖面，样号D3-61-Z1)的显微光学显微镜图像。
图2d为本发明实施例中提供的塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组核形石白云岩(东三沟剖面，样号D3-55-Z2)的显微光学显微镜图像。
图2e为本发明实施例中提供的塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组叠层石白云岩(苏盖特剖面，样号SGT-S32-4)的显微光学显微镜图像。
图3a为本发明实施例中凝块石白云岩样品的8位灰度图像。
图3b为本发明实施例中提取凝块石白云岩样品中暗色组分过程中阈值选择示意图。
图3c为本发明实施例中凝块石白云岩样品的二值图像。
图4a为本发明实施例中不同岩性微生物碳酸盐岩暗色组分含量与孔隙度的交会图。
图4b为本发明实施例中不同岩性微生物碳酸盐岩暗色组分含量与分分形盒子维数的交会图。
图4c为本发明实施例中叠层石白云岩暗色组分含量与孔隙度的交会图。
图4d为本发明实施例中核形石白云岩暗色组分含量与孔隙度的交会图。
图4e为本发明实施例中粘结颗粒白云岩暗色组分含量与孔隙度的交会图。
图4f为本发明实施例中凝块石白云岩暗色组分含量与孔隙度的交会图。
图4g为本发明实施例中泡沫棉层石白云岩暗色组分含量与孔隙度的交会图。
图4h为本发明实施例中不同孔隙类型微生物碳酸盐岩暗色组分百分含量与孔隙度交会图。
图5为本发明一实施例中提供的确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的装置的结构示意图。
图6为本发明另一实施例中提供的确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的装置的结构示意图。
图7a为塔里木盆地上震旦统蓝细菌球粒结构微生物岩光学显微镜图像。
图7b为图7a所对应的荧光显微图像。
图8a为匈牙利Transdanubian地区三叠系微生物岩光学显微镜图像。
图8b为图8a所对应的荧光显微图像。
图9a为本发明实施例中塔里木盆地柯坪地区东三沟剖面泡沫棉层石白云岩样品的光学显微镜图像。
图9b为本发明实施例中塔里木盆地柯坪地区东三沟剖面泡沫棉层石白云岩样品的二值图像。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
图1为本发明实施例中确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤1，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像；
步骤2，对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像，并获取暗色组分含量；
步骤3，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩柱塞样的孔隙度数据；
步骤4，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
在一实施例中，所述微生物碳酸盐岩的岩性类别包括泡沫棉层石白云岩、凝块石白云岩、粘结颗粒白云岩、核形石白云岩及叠层石白云岩。
在一实施例中，步骤2利用ImageJ软件对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像，并获取暗色组分含量。
在一实施例中，所述微生物碳酸盐岩的孔隙类型包括格架孔、晶间溶孔、粒间溶孔及Vug溶孔。
在一实施例中，步骤4所述绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，包括：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图。
在一实施例中，该方法还包括在获取暗色组分含量过程中，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数，并绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
在一实施例中，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图，包括：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图。
在一实施例中，该方法还包括按照孔隙类型对微生物碳酸盐岩的微观孔隙系统进行分类，并绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响；
其中，绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，包括：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图。
下面给出一具体实施例，说明本发明提出的确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法的具体应用。
1、如表1所示，选取塔里木盆地柯坪地区寒武系肖尔布拉克组典型微生物碳酸盐岩，进行基于图像识别的微生物碳酸盐岩微生物作用定量化分析及其对微生物碳酸盐岩储层发育特征的指示；
对所选择的典型微生物碳酸盐岩进行手标本和光学显微薄片(该光学显微薄片可为铸体片或普通光学薄片，以铸体片为佳)观察、照相后，根据本领域现有的岩石结构分类法进行分类，分类详情见表1，对应的典型显微光学显微镜图像分别见图2a-图2e所示。
表1 典型的微生物碳酸盐岩分类结果
2、按照表1中微生物碳酸盐岩分类方案，利用公开的免费开源软件ImageJ，对各类微生物碳酸盐岩显微光学显微镜图像进行处理，步骤如下：
(1)打开ImageJ软件，点击File-Open，在目标文件夹中选中图像文件，打开图像；
(2)点击Image-Type-8bit，将24位的真彩色RGB图像转化为8位的灰度图像；再点击Process-Smooth，平滑图像；
(3)为了快速将彩色的RGB图像转换为8位灰度图像，可以借用MATLAB的函数编程，以更为便捷、快速地将RGB图像批量转化为灰度图。步骤如下：
首先将不同类型微生物碳酸盐岩的RGB图像放入相应文件夹后，顺序编号，并指定处理后灰度图像的存放文件夹，在MATLAB命令行窗口中运行下列代码：
批处理后的灰度图像在文件夹“D:\RGB-gray\”中，可进行下步处理。
(4)Image-Adjust-Threshold，根据岩石的组构特征和暗色组分分布特征，选取合适的阈值(如图3b所示)，点击应用，此处以凝块石白云岩样品(KGKT-12-3，对应RGB图像见图2b)为例予以说明，该步骤中所得到的凝块石白云岩样品(样号为KGKT-12-3)的8位灰度图像如图3a所示，二值图像如图3c所示。Threshold窗口中的灰度分布窗口下的数据(如图3b所示)即对应的暗色组分含量，图3b中显示的该暗色组分含量为28.09％。
再以塔里木盆地柯坪地区东三沟剖面泡沫棉层石白云岩样品(样品编号为D3-51-z3a)为例说明暗色组分提取及其含量计算过程，该塔里木盆地柯坪地区东三沟剖面泡沫棉层石白云岩样品的光学显微镜图像如图9a所示，其二值图像如图9b所示。
通过图像识别，将微生物白云岩铸体薄片的光学显微镜图像或者岩石切片的手标本图像中的暗色组分识别提取出，计算出其百分含量，便可以“暗色组分百分含量”作为表征参数，以此来表征样品的微生物作用强弱。对于如上所述的样品编号为D3-51-z3a的泡沫棉层石白云岩样品，首先通过ImageJ软件及Matlab编程，将RGB光学显微图像(图9a)，转化为二值灰度图像(图9b)，其中暗色组分为二值图中的暗色组分，再计算二值图像中黑色组分百分比含量。图9b中，暗色组分的百分比含量为26.42％。
具体实施时，图像的定量化处理过程中，同一样品尽可能多地处理多张图像，以得到多组暗色组分含量数据，再取其平均值作为该样品最终的暗色组分含量数据。根据样品特征和实物工作量要求，一般每个样品处理3-5张图像为佳。
3、首先在光学显微镜下，根据Choquette和Pray(1970)的碳酸盐岩孔隙分类方案，对微生物碳酸盐岩的微观孔隙系统进行分类，孔隙类型主要有格架孔、晶间溶孔、粒间溶孔、溶孔(包含Vug溶孔)等，见表1所示；
其次，钻取直径为2.5cm的柱塞样品，然后根据达西定律，利用孔渗测定仪(本实施例中所用仪器为：FYKS-3型覆压气体孔渗联合测定仪)测试柱塞样的孔隙度和渗透率数据；
本实施例中所得到的处理结果数据见表2所示，其中，样品数为106个，图片张数为339张。因微生物碳酸盐岩结构对储层发育具有较大影响，在暗色组分提取的过程中，利用ImageJ软件同时计算了对应的二维分形盒子维数，处理方法为：将暗色组分的二值化图像导出ImageJ，点击Analyze-Tools-Fractal Box Counting。
利用表2定量化数据，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图及不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该些交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响；即在微生物碳酸盐岩的暗色组分(富含有机质组分，代表微生物作用强弱)百分含量、孔隙度数据和孔隙结构分类数据的基础上，探讨微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育的影响。
表2 五种微生物碳酸盐岩暗色组分定量化数据、孔渗数据和孔隙分类数据表
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注：表2中“/”表示未测试或未处理。
其中，不同岩性微生物碳酸盐岩暗色组分含量与孔隙度的交会图如图4a所示；不同岩性微生物碳酸盐岩暗色组分含量与分分形盒子维数的交会图如图4b所示；
叠层石白云岩暗色组分含量与孔隙度的交会图如图4c所示，核形石白云岩暗色组分含量与孔隙度的交会图如图4d所示，粘结颗粒白云岩暗色组分含量与孔隙度的交会图如图4e所示，凝块石白云岩暗色组分含量与孔隙度的交会图如图4f所示，泡沫棉层石白云岩暗色组分含量与孔隙度的交会图如图4g所示，不同孔隙类型微生物碳酸盐岩暗色组分百分含量与孔隙度交会图如图4h所示。
由图4a可知，总体上，不同岩性微生物碳酸盐岩暗色组分百分含量与孔隙度相关性不明显，但是暗色组分含量为20-30％、55-65％(面积百分比含量，即图像中的暗色组分面积所占总面积的百分比)时，孔隙度值较高，孔隙最为发育，且当暗色组分含量低于50％时，其与孔隙发育情况呈明显负相关；图4b显示暗色组分的分形盒子维数与孔隙度呈负相关，即微生物碳酸盐岩的暗色组分结构越复杂，其孔隙发育越差，这反映了不同岩性微生物碳酸盐岩以及不同结构暗色组分对孔隙发育特征的控制作用。
图4c-图4g反映了不同岩性微生物碳酸盐岩暗色组分含量与孔隙发育特征的相互关联性。从图中可以看出，叠层石白云岩和核形石白云岩的暗色组分含量与孔隙度呈正相关，粘结颗粒白云岩、凝块石白云岩和泡沫棉层石白云岩的暗色组分含量与孔隙度呈负相关。
其中，粘结颗粒白云岩的暗色组分含量与孔隙度呈幂指关系，显示了微生物作用对粘结颗粒白云岩强烈的控制作用，即微生物作用越强，孔隙越不发育，这可能是因为微生物粘结了藻砂屑颗粒，使其颗粒之间紧密连接(如图2c所示)，抑制了溶蚀作用的发生。
凝块石白云岩的暗色组分含量与孔隙度的负相关性较差，这可能是由凝块石白云岩的不同结构导致，具体而言，凝块石白云岩结构较为复杂，有球粒状、絮状、似层状等，可能需要进一步细分。
泡沫棉层石白云岩的暗色组分含量与孔隙度呈强烈负相关。
由以上结果可以得知，不同岩性微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的不同关系，显示了微生物作用对孔隙发育的控制。其中，泡沫棉层石白云岩孔隙以格架孔和晶间溶孔为主，其孔隙多为前期微生物死亡、腐烂以及被溶蚀后形成，导致现今样品代表微生物作用的暗色组分含量较低，而孔隙却较为发育。
不同孔隙类型下，微生物作用对孔隙发育的控制作用见图图4h所示。图4h表明，当岩性较致密、孔隙不发育时，暗色组分与孔隙发育特征没有相关性；粒间溶孔发育的微生物碳酸盐岩暗色组分含量与孔隙发育程度呈正相关；格架孔和晶间(微)溶孔发育的微生物碳酸盐岩暗色组分含量与孔隙发育程度呈典型负相关；溶孔(含Vug溶孔)可能由于分析样本较少，其暗色组分含量与孔隙发育关系不明显。
综上所述，微生物碳酸盐岩暗色组分含量的高低代表了微生物作用的强弱，通过基于图像识别的不同类型微生物碳酸盐岩暗色组分量化分析，可以有效地表征不同类型微生物碳酸盐岩的微生物作用及其对储层发育特征的影响，具体表现为：对于叠层石白云岩、核形石白云岩和泡沫棉层石白云岩，微生物作用对孔隙发育具有正向促进作用；而对于凝块石白云岩和粘结颗粒白云岩，微生物作用对孔隙发育具有负向抑制效应；孔隙类型表现则为微生物作用越强，对应的格架孔、粒间溶孔越发育，晶间溶孔越不发育。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的装置，如下面的实施所述。由于这些解决问题的原理与确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不在赘述。
图5为本发明实施例的确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：
第一数据获取模块201，用于获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像；
图像处理模块202，用于对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像，并获取暗色组分含量；
第二数据获取模块203，用于获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩柱塞样的孔隙度数据；
第一图形绘制及判断模块204，用于绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
在一实施例中，所述微生物碳酸盐岩的岩性类别包括泡沫棉层石白云岩、凝块石白云岩、粘结颗粒白云岩、核形石白云岩及叠层石白云岩。
在一实施例中，所述图像处理模块具体用于：
利用ImageJ软件对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像，并获取暗色组分含量。
在一实施例中，所述微生物碳酸盐岩的孔隙类型包括格架孔、晶间溶孔、粒间溶孔及Vug溶孔。
在一实施例中，所述第一图形绘制及判断模块具体用于：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图。
在一实施例中，该装置(如图6所示)还包括第三图形绘制及判断模块206，用于在获取暗色组分含量过程中，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数，并绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
在一实施例中，所述第三图形绘制及判断模块具体用于：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图。
在一实施例中，该装置(如图6所示)还包括第二图形绘制及判断模块205，用于按照孔隙类型对微生物碳酸盐岩的微观孔隙系统进行分类，并绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
在一实施例中，所述第二图形绘制及判断模块具体用于：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。
Claims (16)
1.一种确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像；
步骤2，利用ImageJ软件对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像，并获取暗色组分含量，包括：根据岩石的组构特征和暗色组分分布特征，选取合适的阈值，利用ImageJ软件对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像后对灰度图像进行平滑处理，再根据平滑处理后的图像获得二值图像，最后以二值图像中黑色端元的面积百分含量为暗色组分含量；
其中，所述暗色组分为微生物作用的产物；
步骤3，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩柱塞样的孔隙度数据；
步骤4，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响；
其中，步骤4中，所述绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，包括：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，其中，孔隙度单位为％，暗色组分含量为面积百分比含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物碳酸盐岩的岩性类别包括泡沫棉层石白云岩、凝块石白云岩、粘结颗粒白云岩、核形石白云岩及叠层石白云岩。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物碳酸盐岩的孔隙类型包括格架孔、晶间溶孔、粒间溶孔及Vug溶孔。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括在获取暗色组分含量过程中，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数，并绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图，包括：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图。
6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括按照孔隙类型对微生物碳酸盐岩的微观孔隙系统进行分类，并绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，包括：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图。
8.一种确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一数据获取模块，用于获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像；
图像处理模块，用于利用ImageJ软件对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像，并获取暗色组分含量；具体用于根据岩石的组构特征和暗色组分分布特征，选取合适的阈值，利用ImageJ软件对所述微生物碳酸盐岩的显微光学显微镜图像进行处理，以将彩色的RGB图像转换为灰度图像后对灰度图像进行平滑处理，再根据平滑处理后的图像获得二值图像，最后以二值图像中黑色端元的面积百分含量为暗色组分含量；
其中，所述暗色组分为微生物作用的产物；
第二数据获取模块，用于获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩柱塞样的孔隙度数据；
第一图形绘制及判断模块，用于以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，其中，孔隙度单位为％，暗色组分含量为面积百分比含量，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述微生物碳酸盐岩的岩性类别包括泡沫棉层石白云岩、凝块石白云岩、粘结颗粒白云岩、核形石白云岩及叠层石白云岩。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述微生物碳酸盐岩的孔隙类型包括格架孔、晶间溶孔、粒间溶孔及Vug溶孔。
11.根据权利要求8-10任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括第三图形绘制及判断模块，用于在获取暗色组分含量过程中，获取不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数，并绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第三图形绘制及判断模块具体用于：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数为横坐标，绘制不同岩性类别微生物碳酸盐岩的暗色组分含量所对应的二维分形盒子维数与孔隙度的交会图。
13.根据权利要求8-10任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括第二图形绘制及判断模块，用于按照孔隙类型对微生物碳酸盐岩的微观孔隙系统进行分类，并绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图，并根据该交会图确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第二图形绘制及判断模块具体用于：
以孔隙度数据为纵坐标，以暗色组分含量数据为横坐标，绘制不同孔隙类型的微生物碳酸盐岩的暗色组分含量与孔隙度的交会图。
15.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至7任一项所述确定微生物作用对微生物碳酸盐岩储层发育影响的方法的计算机程序。
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