CN113281237A - 基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，属于油气渗流技术领域。所述方法根据多个二维页岩电子扫描电镜图片，得到第一三维页岩数字岩心；根据孔隙半径阈值，对第一三维页岩数字岩心中小于孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第二三维页岩数字岩心；根据第二三维页岩数字岩心，提取得到第一表面文件和第二表面文件，其中第一表面为用于充填孔隙的岩石固体与第一岩心固体之间接触的有机质表面，第二表面为孔隙与第一岩心固体之间接触的无机质表面。该方法可以提取得到页岩数字岩心的第一表面文件和第二表面文件，使得页岩数字岩心的流动模拟在设定边界条件时可以区分有机质表面和无机质表面，更符合实际情况。
Description
技术领域
本发明涉及油气渗流技术领域，特别涉及一种基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法。
背景技术
我国陆地盆地发育多套富有有机质页岩，而有机质页岩大多蕴藏着丰富的页岩油资源。对于页岩油资源的探索和研究，不仅可以为我国油气资源实现增储上产，而且可以为世界石油工业的发展做出贡献。
数字岩心是真实岩心在一定分辨率下的固体和孔隙准确标识的数字矩阵，是孔隙级微观渗流理论研究的基础。在微观孔隙尺度上，数字岩心为研究流体在多孔介质中的流动提供了重要的研究途径。
相关技术中，页岩数字岩心的流动模拟，对于边界条件的设置并未考虑到区分有机质边界和无机质边界，使得模拟结果与实际情况存在偏差。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种基于孔径分布的页岩多项数字岩心的表面提取方法，可以提取得到页岩数字岩心的第一表面文件和第二表面文件，使得页岩数字岩心的流动模拟在设定边界条件时可以区分有机质表面和无机质表面，更符合实际情况。
具体而言，包括以下的技术方案：
本发明实施例提供了一种基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，所述方法包括：
根据多个二维页岩电子扫描电镜图片，得到第一三维页岩数字岩心，其中所述第一三维页岩数字岩心包括表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体，在所述第一数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体；
根据孔隙半径阈值，对所述第一三维页岩数字岩心中小于所述孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第二三维页岩数字岩心，其中所述第二三维页岩数字岩心包括表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体，在所述第二数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体，数值n表示用于充填孔隙的岩石固体；
根据所述第二三维页岩数字岩心，提取得到第一表面文件和第二表面文件，其中所述第一表面为所述用于充填孔隙的岩石固体与第一岩心固体之间接触的有机质表面，所述第二表面为所述孔隙与第一岩心固体之间接触的无机质表面。
可选的，所述根据孔隙半径阈值，对所述第一三维页岩数字岩心中小于所述孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第二三维页岩数字岩心包括：
根据孔隙半径阈值，对所述第一三维页岩数字岩心中小于所述孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第三三维页岩数字岩心，其中所述第三三维页岩数字岩心包括表示孔隙和第二岩石固体的第三数据体，在所述第三数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体；
根据所述第一三维页岩数字岩心和所述第三三维页岩数字岩心，得到表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体，其中在表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体；
将所述表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体中的数值1修改为n，得到更新后的表示用于充填孔隙的岩心固体的数据体；
根据所述第一三维页岩数字岩心和所述更新后的表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体，得到第二三维页岩数字岩心。
可选的，所述根据所述第一三维页岩数字岩心和所述第三三维页岩数字岩心，得到表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体包括：
将所述表示孔隙和第二岩石固体的第三数据体减去所述表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体，得到表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体。
可选的，所述根据所述第一三维页岩数字岩心和所述更新后的表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体，得到第二三维页岩数字岩心包括：
将所述表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体与所述更新后的表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体相加，得到表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体，其中所述表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体表示所述第二三维页岩数字岩心。
可选的，所述根据多个二维页岩电子扫描电镜图片，得到第一三维页岩数字岩心包括：
获取三个二维页岩电子扫描电镜图片；
对所述三个二维页岩电子扫描电镜图片进行二值化处理，得到三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片；
对所述三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片进行岩心构建，得到所述第一三维页岩数字岩心。
可选的，所述对所述三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片进行岩心构建，得到所述第一三维页岩数字岩心包括：
利用马尔可夫链蒙特卡尔算法对所述三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片进行岩心构建，得到所述第一三维页岩数字岩心。
可选的，所述根据孔隙半径阈值，对所述第一三维页岩数字岩心中小于所述孔隙半径阈值的孔隙进行填充之前，所述方法还包括：
对所述第一数据体进行第一次阈值分割，得到第四数据体，其中在所述第四数据体中数值1表示孔隙，数值0表示岩石固体；
将所述第四数据体中表示不连通的孔隙的数据删除，得到第五数据体，其中在所述第五数据体中数值1表示孔隙，数值0表示岩石固体；
对所述第五数据体进行第二次阈值分割，得到第六数据体，所述第六数据体表示所述第一三维页岩数字岩心，其中在所述第六数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体。
可选的，所述根据所述第二三维页岩数字岩心，得到第一表面文件和第二表面文件包括：
选择所述用于充填孔隙的岩石固体与第一岩心固体之间接触的表面，创建为新的表面并导出为STL ASCII格式的第一表面文件；
选择所述孔隙与第一岩心固体之间接触的表面，创建为新的表面并导出为STLASCII格式的第二表面文件。
可选的，所述方法还包括：
将所述第一表面文件与所述第二表面文件合并，得到数字岩心的表面文件。
可选的，所述n为2。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
通过多个二维页岩电子扫描电镜图片，得到第一三维页岩数字岩心；根据孔隙半径阈值，对第一三维页岩数字岩心中小于孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第二三维页岩数字岩心，其中第二三维页岩数字岩心中包括充填孔隙的岩石固体；根据第二三维页岩数字岩心，提取得到第一表面文件和第二表面文件，其中第一表面为用于充填孔隙的岩石固体与第一岩心固体之间接触的有机质表面，第二表面为孔隙与第一岩心固体之间接触的无机质表面。
利用本发明实施例提供的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法得到的第一表面文件和第二表面文件进行进一步地边界条件设定，可以使得页岩数字岩心的流动模拟在设定边界条件时可以区分有机质表面和无机质表面，更符合实际情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法的方法流程图；
图3为本发明实施例提供的一种基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法中二值化后的页岩电子扫描电镜图片；
图4为本发明实施例提供的一种基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法中第一三维页岩数字岩心的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法中孔隙、岩石固体与用于充填孔隙的岩石固体之间的位置关系图。
图中的附图标记分别表示为：
1-孔隙，2-岩石固体，3-用于充填孔隙的岩石固体。
通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。在对本发明的实施方式作进一步地详细描述之前，对理解本发明实施例一些术语进行说明。
在本发明实施例中，所涉及的“STL文件格式”，是美国3D SYSTEMS公司提出的三维实体造型系统的一个接口标准，其接口格式规范，是原本用于立体光刻计算机辅助设计软件的文件格式。采用三角形面片离散地近似表示三维模型，目前已被工业界认为是快速成形领域的标准描述文件格式。STL文件是一种用许多空间小三角形面片逼近三维实体表面的数据模型，STL模型的数据通过给出组成三角形法向量的3个分量(用于确定三角面片的正反方向)及三角形的3个顶点坐标来实现，一个完整的STL文件记载了组成实体模型的所有三角形面片的法向量数据和顶点坐标数据信息。目前的STL文件格式包括二进制文件(BINARY)和文本文件(ASCII)两种。在逆向工程、医学成像系统、文物保护等方面有广泛的应用。
我国陆相盆地发育多套富有机质页岩，蕴藏着丰富的页岩油资源，在以往常规油气勘探中，在中东部陆相含油盆地泥质页岩段见到了丰富的页岩油气显示，多口井获得高产页岩油气流。后续通过不断探索和研究，若实现技术突破，陆相页岩油将成为中国油气增储上产的重大接替领域，乃至为世界石油工业的地质理论突破和技术发展做出重要贡献。
随着CT扫描技术和扫描电镜(SEM)技术的进步，能够准确得到岩心的孔隙结构，即数字岩心，数字岩心是真实岩心在一定分辨率下的骨架和孔隙准确标识的数字矩阵。数字岩心是孔隙级微观渗流理论研究的基础，在微观孔隙尺度上它为研究流体在多孔介质中的流动提供了重要的研究途径。数字岩心为模拟流体在岩心内部的流动提供了重要研究平台，克服了真实岩心加工复杂、实验成本高且周期长的弊端，而且解决了实验结果无法得到岩心内部的流体分布的问题。数字岩心中的流动模拟具有重要意义，根据模拟结果能够表征流体在数字岩心内部的流动能力，得到限制流体流动的孔隙和喉道的尺寸等等。
页岩孔隙主要分为有机质孔隙和无机质孔隙。有机质孔隙表面为干酪根，油相润湿；无机质孔隙表面为矿物，水相润湿。同时，在微观尺度的流动中，滑移边界的影响是不可忽略的。所以在流动模拟计算中，边界条件对流动的影响是决定性的，而两种不同的孔隙表面应该对应设立两种不同的边界条件。因此在构建数字岩心中，将有机质孔隙表面与无机质孔隙表面区分是非常有必要的。由于页岩中有机质孔隙的尺寸总是比无机质孔隙小一个数量级，所以可以根据孔径分布区分有机质与无机质孔隙。构建含有机质与无机质孔隙的数字岩心后，即可剖分有机质和无机质孔隙网格，进而流动模拟计算。
相关技术中，页岩数字岩心的流动模拟，对于边界条件的设置并未考虑到区分有机质边界和无机质边界，使得模拟结果与实际情况存在偏差。
为了解决相关技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，其方法流程图如图1所示，该方法包括如下步骤。
步骤101、根据多个二维页岩电子扫描电镜图片，得到第一三维页岩数字岩心，其中第一三维页岩数字岩心包括表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体，在第一数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体。
步骤102、根据孔隙半径阈值，对第一三维页岩数字岩心中小于孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第二三维页岩数字岩心，其中第二三维页岩数字岩心包括表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体，在第二数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体，数值n表示用于充填孔隙的岩石固体。
步骤103、根据第二三维页岩数字岩心，提取得到第一表面文件和第二表面文件，其中第一表面为用于充填孔隙的岩石固体与第一岩心固体之间接触的有机质表面，第二表面为孔隙与第一岩心固体之间接触的无机质表面。
本发明实施例提供的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，通过多个二维页岩电子扫描电镜图片，得到第一三维页岩数字岩心；根据孔隙半径阈值，对第一三维页岩数字岩心中小于孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第二三维页岩数字岩心，其中第二三维页岩数字岩心中包括充填孔隙的岩石固体；根据第二三维页岩数字岩心，提取得到第一表面文件和第二表面文件，其中第一表面为用于充填孔隙的岩石固体与第一岩心固体之间接触的有机质表面，第二表面为孔隙与第一岩心固体之间接触的无机质表面。
因此，利用本发明实施例提供的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法得到的第一表面文件和第二表面文件进行进一步地边界条件设定，可以使得页岩数字岩心的流动模拟在设定边界条件时可以区分有机质表面和无机质表面，更符合实际情况。
可选的，根据孔隙半径阈值，对第一三维页岩数字岩心中小于孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第二三维页岩数字岩心包括：
根据孔隙半径阈值，对第一三维页岩数字岩心中小于孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第三三维页岩数字岩心，其中第三三维页岩数字岩心包括表示孔隙和第二岩石固体的第三数据体，在第三数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体；
根据第一三维页岩数字岩心和第三三维页岩数字岩心，得到表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体，其中在表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体；
将表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体中的数值1修改为n，得到更新后的表示用于充填孔隙的岩心固体的数据体；
根据第一三维页岩数字岩心和更新后的表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体，得到第二三维页岩数字岩心。
可选的，根据第一三维页岩数字岩心和第三三维页岩数字岩心，得到表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体包括：
将表示孔隙和第二岩石固体的第三数据体减去表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体，得到表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体。
可选的，根据第一三维页岩数字岩心和更新后的表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体，得到第二三维页岩数字岩心包括：
将表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体与更新后的表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体相加，得到表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体，其中表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体表示第二三维页岩数字岩心。
可选的，根据多个二维页岩电子扫描电镜图片，得到第一三维页岩数字岩心包括：
获取三个二维页岩电子扫描电镜图片；
对三个二维页岩电子扫描电镜图片进行二值化处理，得到三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片；
对三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片进行岩心构建，得到第一三维页岩数字岩心。
可选的，对三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片进行岩心构建，得到第一三维页岩数字岩心包括：
利用马尔可夫链蒙特卡尔算法对三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片进行岩心构建，得到第一三维页岩数字岩心。
可选的，根据孔隙半径阈值，对第一三维页岩数字岩心中小于孔隙半径阈值的孔隙进行填充之前，方法还包括：
对第一数据体进行第一次阈值分割，得到第四数据体，其中在第四数据体中数值1表示孔隙，数值0表示岩石固体；
将第四数据体中表示不连通的孔隙的数据删除，得到第五数据体，其中在第五数据体中数值1表示孔隙，数值0表示岩石固体；
对第五数据体进行第二次阈值分割，得到第六数据体，第六数据体表示第一三维页岩数字岩心，其中在第六数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体。
可选的，根据第二三维页岩数字岩心，得到第一表面文件和第二表面文件包括：
选择用于充填孔隙的岩石固体与第一岩心固体之间接触的表面，创建为新的表面并导出为STL ASCII格式的第一表面文件；
选择孔隙与第一岩心固体之间接触的表面，创建为新的表面并导出为STL ASCII格式的第二表面文件。
可选的，方法还包括：
将第一表面文件与第二表面文件合并，得到数字岩心的表面文件。
可选的，n为2。
本发明实施例还提供了一种基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，以真实的页岩图像为例进行说明，其方法流程图如图2所示，该方法包括如下步骤。
步骤201、根据多个二维页岩电子扫描电镜图片，得到第一三维页岩数字岩心，其中第一三维页岩数字岩心包括表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体，在第一数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体。
其中，该步骤具体包括：
步骤2011、获取三个二维页岩电子扫描电镜图片。在一种可能示例中，上述三个图片的大小可以为300×300(像素)，分辨率可以为27nm/像素。
步骤2012、将三个二维页岩电子扫描电镜图片分别进行二值化处理，得到三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片。
在一种可能示例中，如图3所示，三个具有代表性的二维页岩电子扫描(SEM)电镜图片。
步骤2013、对三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片进行岩心构建，得到第一三维页岩数字岩心。
具体地，利用马尔可夫链蒙特卡尔算法(MCMC)对三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片进行岩心构建，得到第一三维页岩数字岩心，如图4所示。其中，其中黑色代表孔隙，白色代表岩石固体，孔隙度约为23％，数字岩心大小为300×300×300(像素)，分辨率为27nm/像素，即实际大小为8.1×8.1×8.1(μm)。第一数据体包括像素点及像素点对应的数值。
步骤202、对第一数据体进行第一次阈值分割，得到第四数据体，其中在第四数据体中数值1表示孔隙，数值0表示岩石固体。
步骤203、将第四数据体中表示不连通的孔隙的数据删除，得到第五数据体，其中在第五数据体中数值1表示孔隙，数值0表示岩石固体；
步骤204、对第五数据体进行第二次阈值分割，得到第六数据体，第六数据体表示第一三维页岩数字岩心，其中在第六数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体。
步骤205、根据孔隙半径阈值，对第一三维页岩数字岩心中小于孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第二三维页岩数字岩心，其中第二三维页岩数字岩心包括表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体，在第二数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体，数值n表示用于充填孔隙的岩石固体。
其中，由于当数据体中的数值为0时不易于进行操作，因而本步骤需要将第二数据体中表示孔隙和岩石固体的数值1进行转换，该步骤具体包括：
步骤2051、根据孔隙半径阈值，对第一三维页岩数字岩心中小于孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第三三维页岩数字岩心，其中第三三维页岩数字岩心包括表示孔隙和第二岩石固体的第三数据体，在第三数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体。
在一种可能示例中，孔隙1、岩石固体2与用于充填孔隙的岩石固体之间的位置关系可以如图5所示。
其中，孔隙半径阈值可以人为进行设定。
步骤2052、根据第一三维页岩数字岩心和第三三维页岩数字岩心，得到表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体，其中在表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体。
其中，该步骤具体包括：将表示孔隙和第二岩石固体的第三数据体减去表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体，得到表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体。
步骤2053、将表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体中的数值1修改为n，得到更新后的表示用于充填孔隙的岩心固体的数据体。
其中，n可以为2。
可以理解的是，n也可以为其他正整数，包括但不限于取值为2。
步骤2054、根据第一三维页岩数字岩心和更新后的表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体，得到第二三维页岩数字岩心。
其中，该步骤具体包括：将表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体与更新后的表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体相加，得到表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体，其中表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体表示第二三维页岩数字岩心。
步骤206、根据第二三维页岩数字岩心，提取得到第一表面文件和第二表面文件，其中第一表面为用于充填孔隙的岩石固体与第一岩心固体之间接触的有机质表面，第二表面为孔隙与第一岩心固体之间接触的无机质表面。
其中，该步骤具体包括：
步骤2061、选择用于充填孔隙的岩石固体与第一岩心固体之间接触的表面，创建为新的表面并导出为STL ASCII格式的第一表面文件。
步骤2062、选择孔隙与第一岩心固体之间接触的表面，创建为新的表面并导出为STL ASCII格式的第二表面文件。
步骤207、将第一表面文件与第二表面文件合并，得到数字岩心的表面文件。
具体地，打开第一表面文件和第二表面文件的ASCII，将第一表面文件的ASCII复制到第二表面文件中原有的下面，作为一种新的solid并命名。
继而，所得到的STL文件即为区分有机质与无机质孔隙的数字岩心表面三角网格文件。基于该STL文件可进行孔隙网格剖分，在剖分的过程中，背景网格会根据STL模型删除或保留，且在边界处保留网格的边界与其所处STL模型边界一致，从而达到区分不同矿物相孔隙边界的效果。剖分后的网格中无机质孔隙边界和有机质孔隙边界可以分别命名为“fixedWalls_inorganic”和“fixedWalls_organic”。利用剖分后的网格中无机质孔隙边界和有机质孔隙边界进行边界条件的设定进行后续的流动模拟，可以使得模拟情况更符合实际。
综上所述，利用本发明实施例提供的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法得到的第一表面文件和第二表面文件进行进一步地边界条件设定，可以使得页岩数字岩心的流动模拟在设定边界条件时可以区分有机质表面和无机质表面，更符合实际情况。
在本发明中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，其特征在于，所述方法包括：
根据多个二维页岩电子扫描电镜图片，得到第一三维页岩数字岩心，其中所述第一三维页岩数字岩心包括表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体，在所述第一数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体；
根据孔隙半径阈值，对所述第一三维页岩数字岩心中小于所述孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第二三维页岩数字岩心，其中所述第二三维页岩数字岩心包括表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体，在所述第二数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体，数值n表示用于充填孔隙的岩石固体；
根据所述第二三维页岩数字岩心，提取得到第一表面文件和第二表面文件，其中所述第一表面为所述用于充填孔隙的岩石固体与第一岩心固体之间接触的有机质表面，所述第二表面为所述孔隙与第一岩心固体之间接触的无机质表面。
2.根据权利要求1所述的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，其特征在于，所述根据孔隙半径阈值，对所述第一三维页岩数字岩心中小于所述孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第二三维页岩数字岩心包括：
根据孔隙半径阈值，对所述第一三维页岩数字岩心中小于所述孔隙半径阈值的孔隙进行填充，得到第三三维页岩数字岩心，其中所述第三三维页岩数字岩心包括表示孔隙和第二岩石固体的第三数据体，在所述第三数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体；
根据所述第一三维页岩数字岩心和所述第三三维页岩数字岩心，得到表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体，其中在表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体；
将所述表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体中的数值1修改为n，得到更新后的表示用于充填孔隙的岩心固体的数据体；
根据所述第一三维页岩数字岩心和所述更新后的表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体，得到第二三维页岩数字岩心。
3.根据权利要求2所述的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，其特征在于，所述根据所述第一三维页岩数字岩心和所述第三三维页岩数字岩心，得到表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体包括：
将所述表示孔隙和第二岩石固体的第三数据体减去所述表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体，得到表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体。
4.根据权利要求2所述的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，其特征在于，所述根据所述第一三维页岩数字岩心和所述更新后的表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体，得到第二三维页岩数字岩心包括：
将所述表示孔隙和第一岩石固体的第一数据体与所述更新后的表示用于充填孔隙的岩石固体的数据体相加，得到表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体，其中所述表示孔隙、第一岩石固体和用于充填孔隙的岩石固体的第二数据体表示所述第二三维页岩数字岩心。
5.根据权利要求1所述的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，其特征在于，所述根据多个二维页岩电子扫描电镜图片，得到第一三维页岩数字岩心包括：
获取三个二维页岩电子扫描电镜图片；
对所述三个二维页岩电子扫描电镜图片进行二值化处理，得到三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片；
对所述三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片进行岩心构建，得到所述第一三维页岩数字岩心。
6.根据权利要求5所述的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，其特征在于，所述对所述三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片进行岩心构建，得到所述第一三维页岩数字岩心包括：
利用马尔可夫链蒙特卡尔算法对所述三个二值化后的页岩电子扫描电镜图片进行岩心构建，得到所述第一三维页岩数字岩心。
7.根据权利要求1所述的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，其特征在于，所述根据孔隙半径阈值，对所述第一三维页岩数字岩心中小于所述孔隙半径阈值的孔隙进行填充之前，所述方法还包括：
对所述第一数据体进行第一次阈值分割，得到第四数据体，其中在所述第四数据体中数值1表示孔隙，数值0表示岩石固体；
将所述第四数据体中表示不连通的孔隙的数据删除，得到第五数据体，其中在所述第五数据体中数值1表示孔隙，数值0表示岩石固体；
对所述第五数据体进行第二次阈值分割，得到第六数据体，所述第六数据体表示所述第一三维页岩数字岩心，其中在所述第六数据体中数值0表示孔隙，数值1表示岩石固体。
8.根据权利要求1所述的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，其特征在于，所述根据所述第二三维页岩数字岩心，得到第一表面文件和第二表面文件包括：
选择所述用于充填孔隙的岩石固体与第一岩心固体之间接触的表面，创建为新的表面并导出为STL ASCII格式的第一表面文件；
选择所述孔隙与第一岩心固体之间接触的表面，创建为新的表面并导出为STL ASCII格式的第二表面文件。
9.根据权利要求8所述的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述第一表面文件与所述第二表面文件合并，得到数字岩心的表面文件。
10.根据权利要求1所述的基于孔径分布的页岩多相数字岩心的表面提取方法，其特征在于，所述n为2。
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