CN115266782A - 一种基于双能ct技术评价非常规储层双甜点的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于常规、非常规油气储层地质勘探技术领域，具体涉及一种基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法、系统、设备，旨在解决现有技术无法精确、高效地进行储层优劣厘定以及储层类型分类的问题。本方法包括：获取岩心区域的岩心高能CT图像、岩心低能CT图像；对获取的图像预处理；采集岩心标样的岩心高能CT图像、岩心低能CT图像并预处理；计算待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数；统计地质甜点指数、工程甜点指数；获取待测储层不同深度的岩心区域的地质甜点、工程甜点的优劣，并进行匹配，得到待测储层不同深度对应的储层类型。本发明实现了精确、高效对储层优劣厘定以及储层类型的分类。

Description

一种基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法
技术领域
本发明属于常规、非常规油气储层地质勘探技术领域，具体涉及一种基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法、系统、设备。
背景技术
储层评价是储层研究的重要环节，它是对储层储集能力、运移能力以及开发潜力的客观、概括性的表达。不同类别的储层，差异较大，非均质性较强，储集条件、矿物组成和孔隙结构不同，导致其含油气性、可压裂性及其内部渗流机制存在差异，因而准确地评价储层对油气勘探、开发起到重要的指导作用。
过去储层评价一般通过电镜法、压汞法或测井结果分析储层的物性参数（孔隙度、渗透率等）、微观孔隙结构特征参数（孔隙、喉道类型、孔喉组合类型、孔喉配位数、面孔率、排驱压力、饱和度中值压力、最小非饱和度孔隙体积、中值喉道半径、孔隙喉道均值、分选系数、不同喉道控制的孔隙体积百分数等）以及宏微观的储层沉积相带与岩石学定性-定量参数（沉积微相、储层岩石厚度、岩性及填隙物含量等）来综合给储层分等定级。
然而电镜法和压汞法只能针对较小的样品，无法在全岩心尺度上评价储层，测井结果分辨率较低，会遗漏很多重要信息，因此无法全面准确地评价储层。基于此，本发明提出了一种基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术无法精确、高效地进行储层评价，即无法精确、高效地进行储层优劣厘定以及储层类型分类的问题。本发明第一方面，提出了一种基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法，该方法包括：
对待测储层设定深度的岩心区域，利用双能CT扫描设备进行设定高能电压及设定低能电压的扫描，得到岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，作为第一高能CT图像、第一低能CT图像；
分别对所述第一高能CT图像、所述第一低能CT图像进行预处理，得到预处理的第一高能CT图像、预处理的第一低能CT图像；
采集选取的岩心标样在双能CT扫描设备设定高能电压及设定低能电压扫描下的岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，并进行预处理，得到预处理的第二高能CT图像、预处理的第二低能CT图像；
基于所述预处理的第一高能CT图像、所述预处理的第一低能CT图像、所述预处理的第二高能CT图像和所述预处理的第二低能CT图像，根据不同物质在X射线透射下的衰减特性，计算待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数；
对待测储层设定深度的岩心区域，统计每层中像素点的密度大于干酪根的密度的个数，作为地质甜点指数；统计每层中像素点的有效原子序数大于高岭石的有效原子序数的个数、小于伊利石的有效原子序数的个数，并加权求和，作为工程甜点指数；
分别将所述地质甜点指数、所述工程甜点指数与设定的指数阈值进行比对，获取待测储层不同深度的岩心区域的地质甜点、工程甜点的优劣；基于预设的储层类型规则表，对地质甜点、工程甜点的优劣进行匹配，得到待测储层不同深度对应的储层类型；
所述储层类型规则表，为预设的储层类型与预设的地质甜点、工程甜点的优劣的映射关系。
在一些优选的实施方式中，所述预处理包括图像滤波处理、射线硬化矫正；所述图像滤波处理为均值滤波、非局部均值滤波、中值滤波、维纳滤波和高斯滤波中的任一种。
在一些优选的实施方式中，采用圆环逐级修正方法对图像进行射线硬化矫正预处理，其方法为：
确定扫描物体中心，扫描的切片为圆形；
以扫描的切片的中心为中心，设定半径范围内的区域对应的灰度均值、方差作为基准；
以设定半径范围内的区域进行逐级外扩，每次外扩一个像素点，将外扩对应区域的灰度均值、方差修正与基准的一致，直至完成扫描的切片的整体修正。
在一些优选的实施方式中，根据不同物质在X射线透射下的衰减特性，计算待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数，其方法为：
在低能量区，光电效应占主导作用，在高能量区，康普顿效应占主导作用，因此，对光电吸收系数和康普顿散射衰减系数进行线性组合，构建衰减系数方程：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 967936DEST_PATH_IMAGE002
表示物体密度，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表示物体有效原子序数，
Figure 682951DEST_PATH_IMAGE004
表示射线能量，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表示衰减系 数，
Figure 862872DEST_PATH_IMAGE006
表示光电吸收系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表示康普顿系数，
Figure 815784DEST_PATH_IMAGE008
表示设定范围内的常数，所述高能 量区、所述低能量区为设定高能电压、设定低能电压下X射线照射的能量区；
基于CT数与衰减系数的关系方程，结合所述衰减系数方程，构建密度CT值函数、有效原子序数CT值函数；
所述CT数与衰减系数的关系方程为：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 425888DEST_PATH_IMAGE010
为物体的CT数，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为水的衰减系数；
提取所述预处理的第一高能CT图像、所述预处理的第一低能CT图像、所述预处理的第二高能CT图像和所述预处理的第二低能CT图像中每个像素点的CT值；
基于所述CT值，结合岩心标样的密度、有效原子序数，对构建的密度CT值函数、有效原子序数CT值函数进行求解，得到待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数。
在一些优选的实施方式中，所述密度CT值函数、有效原子序数CT值函数为：
Figure 97041DEST_PATH_IMAGE012
Figure DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure 349162DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure DEST_PATH_IMAGE015
分别表示高能CT图像、低能CT图像中每个像素点的CT值，
Figure 422160DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure DEST_PATH_IMAGE017
均表示以
Figure 468745DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 33718DEST_PATH_IMAGE015
为自变量的函数。
在一些优选的实施方式中，所述工程甜点指数，其计算方法为：
Figure 338798DEST_PATH_IMAGE018
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
表示工程甜点指数，
Figure 407248DEST_PATH_IMAGE020
表示根据储层选取的常数，在0-1之间，
Figure DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 362084DEST_PATH_IMAGE022
分别表示像素点的有效原子序数大于高岭石的有效 原子序数的个数、小于伊利石的有效原子序数的个数。
本发明的第二方面，提出了一种基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的系统，包括：岩心区域图像获取模块、图像预处理模块、岩心标样图像获取模块、计算模块、甜点指数获取模块、储层预测模块；
所述岩心区域图像获取模块，配置为对待测储层设定深度的岩心区域，利用双能CT扫描设备进行设定高能电压及设定低能电压的扫描，得到岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，作为第一高能CT图像、第一低能CT图像；
所述图像预处理模块，配置为分别对所述第一高能CT图像、所述第一低能CT图像进行预处理，得到预处理的第一高能CT图像、预处理的第一低能CT图像；
所述岩心标样图像获取模块，配置为采集选取的岩心标样在双能CT扫描设备设定高能电压及设定低能电压扫描下的岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，并进行预处理，得到预处理的第二高能CT图像、预处理的第二低能CT图像；
所述计算模块，配置为基于所述预处理的第一高能CT图像、所述预处理的第一低能CT图像、所述预处理的第二高能CT图像和所述预处理的第二低能CT图像，根据不同物质在X射线透射下的衰减特性，计算待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数；
所述甜点指数获取模块，配置为对待测储层设定深度的岩心区域，统计每层中像素点的密度大于干酪根的密度的个数，作为地质甜点指数；统计每层中像素点的有效原子序数大于高岭石的有效原子序数的个数、小于伊利石的有效原子序数的个数，并加权求和，作为工程甜点指数；
所述储层预测模块，配置为分别将所述地质甜点指数、所述工程甜点指数与设定的指数阈值进行比对，获取待测储层不同深度的岩心区域的地质甜点、工程甜点的优劣；基于预设的储层类型规则表，对地质甜点、工程甜点的优劣进行匹配，得到待测储层不同深度对应的储层类型；
所述储层类型规则表，为预设的储层类型与预设的地质甜点、工程甜点的优劣的映射关系。
本发明的第三方面，提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法。
本发明的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被计算机执行以实现上述的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法。
本发明的有益效果：
本发明实现了精确、高效对储层优劣厘定以及储层类型的分类。
1）本发明先通过双能CT获取待测储层以及岩心标样的岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，然后进行预处理，预处理后，根据不同物质在X射线透射下的衰减特性，计算待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数，进而统计出地质甜点指数、工程甜点指数。最后根据地质甜点、工程甜点的优劣，实现对储层优劣的厘定。克服了现有技术中无法精确且高效地进行储层评价的问题，而且能够对地层中地质甜点和工程甜点进行定量分析。
2）本发明预处理时，采用圆环逐级修正方法对采集的岩心高能CT图像、岩心低能CT图像进行射线硬化矫正，提高图像的质量，为后续储层优劣的精确厘定奠定了基础。
附图说明
通过阅读参照以下附图所做的对非限制性实施例所做的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明一种实施例的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法的流程示意图；
图2是本发明一种实施例的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的系统的框架示意图；
图3是本发明一种实施例的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法的简略流程示意图；
图4是本发明一种实施例的岩心区域的高能CT图像、低能CT图像的示例图；
图5是本发明一种实施例的页岩样品横截面CT图像的示例图；
图6是本发明一种实施例的页岩样品横截面CT图像滤波平滑后的示例图；
图7是本发明一种实施例的密度和有效原子序数截面图；
图8是本发明一种实施例的工程甜点和地质甜点的示例图；
图9是本发明一种实施例的储层类型分类结果的示例图。
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，下面将结合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。
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为了更清晰地对本发明基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法进行说明，下面结合附图对本发明方法一种实施例中各步骤进行展开详述。
对待测储层设定深度的岩心区域，利用双能CT扫描设备进行设定高能电压及设定低能电压的扫描，得到岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，作为第一高能CT图像、第一低能CT图像；
在本实施例中，利用双能CT扫描设备对待测储层设定深度的岩心区域进行高能（本发明优选设置电压＞100kV为高能，即高能电压）和低能（本发明优选设置电压≤100kV为低能，即低能电压）扫描，获得岩心高能和低能2组CT图像。
分别对所述第一高能CT图像、所述第一低能CT图像进行预处理，得到预处理的第一高能CT图像、预处理的第一低能CT图像；
在本实施例中，预处理包括图像滤波处理、射线硬化矫正；
所述图像滤波处理为均值滤波、非局部均值滤波、中值滤波、维纳滤波和高斯滤波中的任一种。在本发明中，优选设置为非局部均值滤波。
另外，岩心高能CT图像、岩心低能CT图像或多或少都会有射线硬化带来的问题，需要修正，本发明采用圆环逐级修正方法，该方法针对圆柱形样品，具体为首先确定扫描物体中心，选取中间的灰度较低的范围作为基准，逐级外扩，外扩时选取灰度近似的区域，避免相差过大，确保每一层的外扩范围内的灰度均值与基准一致，利用灰度值的均值和方差进行修正。最终实现整体修正的目的。具体为：
确定扫描物体中心，扫描的切片为圆形；
以扫描的切片的中心为中心，设定半径范围内的区域对应的灰度均值、方差作为基准；
以设定半径范围内的区域进行逐级外扩，每次外扩一个像素点（即在设定半径基础上加一个像素点，形成新的区域，将新的区域减去设定半径范围内的区域，剩下的环状区域，即外扩的区域），将外扩对应区域的灰度均值、方差修正与基准的一致，直至完成扫描的切片的整体修正
采集选取的岩心标样在双能CT扫描设备设定高能电压及设定低能电压扫描下的岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，并进行预处理，得到预处理的第二高能CT图像、预处理的第二低能CT图像；
在本实施例中，用双能CT设备设定与高能和低能扫描时一致的电压对岩心标样进行扫描，得到岩心标样的高能和低能两组数据（即岩心高能CT图像、岩心低能CT图像），岩心标样的种类优选大于等于3。并将3个以上的岩心标样进行滤波处理，同样采用圆环逐级修正方法进行射线硬化矫正。
基于所述预处理的第一高能CT图像、所述预处理的第一低能CT图像、所述预处理的第二高能CT图像和所述预处理的第二低能CT图像，根据不同物质在X射线透射下的衰减特性，计算待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数；
在本实施例中，基于标样的高能和低能图像，以及岩心的高能和低能图像（即预处理的第一高能CT图像、预处理的第一低能CT图像、预处理的第二高能CT图像和预处理的第二低能CT图像），建立模型求解出每一个像素点的密度和有效原子序数，实现所有岩心区域的密度和有效原子序数数字化，如图3所示。
由于CT扫描时利用不同物质对X射线的衰减系数不同而呈现出不同灰度的图像，根据射线衰减特性可知吸收系数是一个与物体密度，有效原子序数和射线能量相关的物理量，即：
Figure DEST_PATH_IMAGE023
（1）
其中，
Figure 273408DEST_PATH_IMAGE002
表示物体密度，
Figure 867332DEST_PATH_IMAGE003
表示物体有效原子序数，
Figure 321447DEST_PATH_IMAGE004
表示射线能量，
Figure 365626DEST_PATH_IMAGE005
表示衰减系 数。对于给定的岩心标样在X射线照射下，X射线光子和电子作用主要有两种过程，在低能量 区，光电效应占主导作用，在高能量区，则是康普顿效应占主导作用。因此，在双能量照射 下，同一原子序数的岩心样品由于光子作用方式不同，导致对高能和低能X射线衰减系数也 是不同的。根据双能量透射理论物质的质量衰减系数可近似表示为该物质的光电吸收系数 和康普顿散射衰减系数（即康普顿系数）的线性组合。所以在特定能量照射下，式（1）改写 为：
Figure 29826DEST_PATH_IMAGE001
（2）
其中，
Figure 552074DEST_PATH_IMAGE006
表示光电吸收系数，在特定能量E下为常数，
Figure 1641DEST_PATH_IMAGE007
表示康普顿系数，在 特定能量E下为常数，
Figure 951143DEST_PATH_IMAGE008
表示设定范围内的常数，本发明优选设置3.2-3.8。CT数与衰减系数 存在如下关系：
Figure 837059DEST_PATH_IMAGE009
（3）
其中，
Figure 162998DEST_PATH_IMAGE010
为物体的CT数，
Figure 591706DEST_PATH_IMAGE011
为水的衰减系数。
可以根据高能和低能中每个像素物体的CT值（CT图像中各组织的与X线衰减系数相当的对应值）进行计算像素处的密度和有效原子序：密度和有效原子序数可以表示为高能和低能中每个像素物体的CT值的函数：
Figure 587474DEST_PATH_IMAGE012
（4）
Figure 101632DEST_PATH_IMAGE013
（5）
其中，
Figure 90317DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 373531DEST_PATH_IMAGE015
分别表示高能CT图像、低能CT图像中每个像素点的CT值，
Figure 802851DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 538725DEST_PATH_IMAGE017
均表示以
Figure 331101DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 468821DEST_PATH_IMAGE015
为自变量的函数。
通过3个以上的标准的岩心标样，可以确定
Figure 196606DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 295143DEST_PATH_IMAGE017
这两个函数。
最终，通过公式（4）和（5）可以实现岩心密度和有效原子序数数字化，建立密度和有效原子序数数字岩心。
对待测储层设定深度的岩心区域，统计每层中像素点的密度大于干酪根的密度的个数，作为地质甜点指数；统计每层中像素点的有效原子序数大于高岭石的有效原子序数的个数、小于伊利石的有效原子序数的个数，并加权求和，作为工程甜点指数；
甜点分为地质甜点和工程甜点，地质甜点是指该地区有油气藏的富集，即TOC含量较高，孔隙较多，为油气资源提供储存场所；工程甜点是在地质甜点的基础上,该地区的油气藏又容易压裂开发即容易压裂开采的区域，即脆性矿物含量较高的区域。页岩主要矿物的密度和有效原子序数值如表1所示;
表1
矿物 石英 钾长石 钠长石 方解石 白云石 铁白云石 伊利石 绿泥石
密度（g/cm<sup>3</sup>） 2.65 2.62 2.63 2.71 2.87 3 2.8 3.4
Z 11.78 13.39 11.55 15.71 13.74 17.1 9.61 10.4
矿物 高岭石 磷灰石 金红石 锆石 黄铁矿 独居石 干酪根 孔隙
密度（g/cm<sup>3</sup>） 1.58 3.22 4.26 4.56 4.93 5.2 1.3 0
Z 11.16 16.3 19.00 32.4 21.96 49.2 6.06 7.57
通过表1可已看出，干酪根和孔隙的密度与其他矿物相比是最低的，可以用干酪根 的密度值作为选取地质甜点的主要参考指标。由此，基于密度数字岩心，选取值小于干酪根 的点，并统计其在每层中的个数，以此值作为地质甜点指数
Figure 766576DEST_PATH_IMAGE024
，即：
Figure DEST_PATH_IMAGE025
（6）
通过表1可已看出，脆性矿物的有效原子序数＞黏土矿物的有效原子序数＞干酪 根和孔隙的有效原子序数，可以有效原子序数值作为选取工程甜点的主要参考指标。由此， 基于有效原子序数数字岩心，选取值大于高岭石的点和小于伊利石的点，并统计其在每层 中的个数，以此值作为工程甜点指数
Figure 352278DEST_PATH_IMAGE019
，即：
Figure 516543DEST_PATH_IMAGE018
（7）
其中，
Figure 836797DEST_PATH_IMAGE019
表示工程甜点指数，
Figure 846341DEST_PATH_IMAGE020
表示根据储层选取的常数，在0-1之间，
Figure 83287DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 887295DEST_PATH_IMAGE022
分别表示像素点的有效原子序数大于高岭石的有效 原子序数的个数、小于伊利石的有效原子序数的个数。
分别将所述地质甜点指数、所述工程甜点指数与设定的指数阈值进行比对，获取待测储层不同深度的岩心区域的地质甜点、工程甜点的优劣；基于预设的储层类型规则表，对地质甜点、工程甜点的优劣进行匹配，得到待测储层不同深度对应的储层类型；
所述储层类型规则表，为预设的储层类型与预设的地质甜点、工程甜点的优劣的映射关系。
在本实施例中，根据储层实际情况以及地质甜点指数和工程甜点指数，选取特定地质甜点指数值和工程甜点指数值分别判识储层地质甜点和工程甜点的优劣，并将储层类型分为四类：1：地质甜点（优）-工程甜点（优），这类属于Ⅰ类储层；2：地质甜点（优）-工程甜点（劣），这类属于Ⅱ类储层；3：地质甜点（劣）-工程甜点（优），这类属于Ⅲ类储层；4：地质甜点（劣）-工程甜点（劣），这类属于Ⅳ类储层，最终实现对储层进行精准评价。
另外，为了验证本发明的有效性，本发明以1米页岩岩心双能CT扫描图形数据为例：
1、通过双能CT获得高能和低能图像2套，每套图像分辨率为：1024×1024×1000，每个像素代表146um×146um×1000um。即扫描区域大小14.95cm×14.95cm×100cm。图4为本发明实施例页岩的高能和低能CT扫描图（即岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，图4中用高能CT图像、低能CT图像表示）。所用数据图像大小不受限制。每个像素大小也不受限制。
2、滤波处理前后对比图示于图5和图6，然后采用圆环逐级修正方法。以一个切片数据为例，具体为首先确定扫描物体中心，扫描的切片为圆形，选取中间半径为100个像素点范围的圆形范围作为基准，计算得出灰度值的均值（也可以采用均值、方差），岩心低能CT图像为2048.32，岩心高能CT图像为1695.163，然后需要选取灰度近似的区域，逐级外扩1个像素，计算平均值，并对比外扩区域和基准区域的灰度值，进行修正。最终实现整体修正的目的。并将该方法遍历到所有的切片。
3、用双能CT设备设定与高能和低能扫描时一致的电压对岩心标样进行扫描，得到岩心标样的高能和低能两组数据，本实施例选取4个标样：石英、特氟龙、6061铝和2024铝。并将这4个标样进行滤波处理，同样采用圆环逐级修正方法进行射线硬化矫正。
4、岩心密度和有效原子序数数字化：通过岩心标样的高能和低能数据，和岩心标样已知的密度和原子序数，特氟龙密度为2.14g/cm3，有效原子序数为8.71；石英晶体密度为2.65 g/cm3，有效原子序数为11.78；6061铝密度为2.7 g/cm3；有效原子序数为13.13；2042铝密度为2.77 g/cm3，有效原子序数为15.1。解出公式（4）和（5）中的函数f和g，其中：
Figure 960425DEST_PATH_IMAGE026
（8）
Figure DEST_PATH_IMAGE027
（9）
参数已知后，通过公式（8）和（9）可以实现岩心每一个切片上每个像素的密度和有效原子序数，之后建立密度和有效原子序数数字岩心，其截面图示于图7。
5、建立甜点模型：甜点分为地质甜点和工程甜点，地质甜点优劣的评价，根据密度，选取值小于干酪根的点，即密度小于1.3g/cm3，并统计其在每层中的个数，作为该层的地质甜点指数G（L），选取地质甜点指数G（L）值大于等于10时，说明该区域为地质甜点的为“优”，而小于10时为“劣”。
6、工程甜点优劣的评价，选取值小于伊利石的点，即有效原子序数小于9.61，和选取大于高岭石的点，即有效原子序数为11.16，并统计其在每层中的个数，选取参数a值为0.5，最终计算该层的工程甜点指数E（L），选取工程甜点指数E（L）值大于等于30000时，说明该区域为地质甜点的为“优”，而小于30000时为“劣”。具体分类示于图8。
7、进行储层评价：根据储层实际情况以及地质甜点指数和工程甜点指数，选取特定地质甜点指数值10和工程甜点指数值30000别判识储层地质甜点和工程甜点的优劣，并确定储层分类，结果示于图9，具体如下：Ⅰ类储层36cm；Ⅱ类储层20cm；Ⅲ类储层32cm；Ⅳ类储层12cm，集体位置见图，最终实现对该岩心的精准评价。
本发明第二实施例的一种基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的系统，如图2所示，包括：岩心区域图像获取模块100、图像预处理模块200、岩心标样图像获取模块300、计算模块400、甜点指数获取模块500、储层预测模块600；
所述岩心区域图像获取模块100，配置为对待测储层设定深度的岩心区域，利用双能CT扫描设备进行设定高能电压及设定低能电压的扫描，得到岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，作为第一高能CT图像、第一低能CT图像；
所述图像预处理模块200，配置为分别对所述第一高能CT图像、所述第一低能CT图像进行预处理，得到预处理的第一高能CT图像、预处理的第一低能CT图像；
所述岩心标样图像获取模块300，配置为采集选取的岩心标样在双能CT扫描设备设定高能电压及设定低能电压扫描下的岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，并进行预处理，得到预处理的第二高能CT图像、预处理的第二低能CT图像；
所述计算模块400，配置为基于所述预处理的第一高能CT图像、所述预处理的第一低能CT图像、所述预处理的第二高能CT图像和所述预处理的第二低能CT图像，根据不同物质在X射线透射下的衰减特性，计算待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数；
所述甜点指数获取模块500，配置为对待测储层设定深度的岩心区域，统计每层中像素点的密度大于干酪根的密度的个数，作为地质甜点指数；统计每层中像素点的有效原子序数大于高岭石的有效原子序数的个数、小于伊利石的有效原子序数的个数，并加权求和，作为工程甜点指数；
所述储层预测模块600，配置为分别将所述地质甜点指数、所述工程甜点指数与设定的指数阈值进行比对，获取待测储层不同深度的岩心区域的地质甜点、工程甜点的优劣；基于预设的储层类型规则表，对地质甜点、工程甜点的优劣进行匹配，得到待测储层不同深度对应的储层类型；
所述储层类型规则表，为预设的储层类型与预设的地质甜点、工程甜点的优劣的映射关系。
需要说明的是，上述实施例提供的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
本发明第三实施例的一种基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的装置，该装置包括：双能CT扫描设备、中央处理设备；
所述双能CT扫描设备，包括双能CT扫描仪，配置为对待测储层设定深度的岩心区域，进行设定高能电压及设定低能电压的扫描，得到岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，作为第一高能CT图像、第一低能CT图像；对选取的岩心标样进行设定高能电压及设定低能电压的扫描，获取岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，作为第二高能CT图像、第二低能CT图像；
所述中央处理设备，包括GPU，配置为分别对所述第一高能CT图像、所述第一低能CT图像进行预处理，得到预处理的第一高能CT图像、预处理的第一低能CT图像；
分别对所述第二高能CT图像、所述第二低能CT图像进行预处理，得到预处理的第二高能CT图像、预处理的第二低能CT图像；
基于所述预处理的第一高能CT图像、所述预处理的第一低能CT图像、所述预处理的第二高能CT图像和所述预处理的第二低能CT图像，根据不同物质在X射线透射下的衰减特性，计算待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数；
对待测储层设定深度的岩心区域，统计每层中像素点的密度大于干酪根的密度的个数，作为地质甜点指数；统计每层中像素点的有效原子序数大于高岭石的有效原子序数的个数、小于伊利石的有效原子序数的个数，并加权求和，作为工程甜点指数；
分别将所述地质甜点指数、所述工程甜点指数与设定的指数阈值进行比对，获取待测储层不同深度的岩心区域的地质甜点、工程甜点的优劣；基于预设的储层类型规则表，对地质甜点、工程甜点的优劣进行匹配，得到待测储层不同深度对应的储层类型；
所述储层类型规则表，为预设的储层类型与预设的地质甜点、工程甜点的优劣的映射关系。
本发明第四实施例的一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法。
本发明第五实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被计算机执行以实现上述的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法。
所述技术领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的一种基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的装置、电子设备、计算机可读存储介质的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨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、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
对待测储层设定深度的岩心区域，利用双能CT扫描设备进行设定高能电压及设定低能电压的扫描，得到岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，作为第一高能CT图像、第一低能CT图像；
分别对所述第一高能CT图像、所述第一低能CT图像进行预处理，得到预处理的第一高能CT图像、预处理的第一低能CT图像；
采集选取的岩心标样在双能CT扫描设备设定高能电压及设定低能电压扫描下的岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，并进行预处理，得到预处理的第二高能CT图像、预处理的第二低能CT图像；
基于所述预处理的第一高能CT图像、所述预处理的第一低能CT图像、所述预处理的第二高能CT图像和所述预处理的第二低能CT图像，根据不同物质在X射线透射下的衰减特性，计算待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数；
对待测储层设定深度的岩心区域，统计每层中像素点的密度大于干酪根的密度的个数，作为地质甜点指数；统计每层中像素点的有效原子序数大于高岭石的有效原子序数的个数、小于伊利石的有效原子序数的个数，并加权求和，作为工程甜点指数；
分别将所述地质甜点指数、所述工程甜点指数与设定的指数阈值进行比对，获取待测储层不同深度的岩心区域的地质甜点、工程甜点的优劣；基于预设的储层类型规则表，对地质甜点、工程甜点的优劣进行匹配，得到待测储层不同深度对应的储层类型；
所述储层类型规则表，为预设的储层类型与预设的地质甜点、工程甜点的优劣的映射关系。
2.根据权利要求1所述的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法，其特征在于，所述预处理包括图像滤波处理、射线硬化矫正；所述图像滤波处理为均值滤波、非局部均值滤波、中值滤波、维纳滤波和高斯滤波中的任一种。
3.根据权利要求2所述的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法，其特征在于，采用圆环逐级修正方法对图像进行射线硬化矫正预处理，其方法为：
确定扫描物体中心，扫描的切片为圆形；
以扫描的切片的中心为中心，设定半径范围内的区域对应的灰度均值、方差作为基准；
以设定半径范围内的区域进行逐级外扩，每次外扩一个像素点，将外扩对应区域的灰度均值、方差修正与基准的一致，直至完成扫描的切片的整体修正。
4.根据权利要求1所述的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法，其特征在于，根据不同物质在X射线透射下的衰减特性，计算待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数，其方法为：
在低能量区，光电效应占主导作用，在高能量区，康普顿效应占主导作用，因此，对光电吸收系数和康普顿散射衰减系数进行线性组合，构建衰减系数方程：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表示物体密度，
Figure 717037DEST_PATH_IMAGE003
表示物体有效原子序数，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示射线能量，
Figure 444297DEST_PATH_IMAGE005
表示衰减系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示光电吸收系数，
Figure 286352DEST_PATH_IMAGE007
表示康普顿系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表示设定范围内的常数，所述高能量 区、所述低能量区为设定高能电压、设定低能电压下X射线照射的能量区；
基于CT数与衰减系数的关系方程，结合所述衰减系数方程，构建密度CT值函数、有效原子序数CT值函数；
所述CT数与衰减系数的关系方程为：
Figure 494610DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为物体的CT数，
Figure 371299DEST_PATH_IMAGE011
为水的衰减系数；
提取所述预处理的第一高能CT图像、所述预处理的第一低能CT图像、所述预处理的第二高能CT图像和所述预处理的第二低能CT图像中每个像素点的CT值；
基于所述CT值，结合岩心标样的密度、有效原子序数，对构建的密度CT值函数、有效原子序数CT值函数进行求解，得到待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数。
5.根据权利要求3所述的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法，其特征在于，所述密度CT值函数、有效原子序数CT值函数为：
Figure DEST_PATH_IMAGE012
Figure 6811DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 601740DEST_PATH_IMAGE015
分别表示高能CT图像、低能CT图像中每个像素点的CT值，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 348111DEST_PATH_IMAGE017
均 表示以
Figure 610465DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 338249DEST_PATH_IMAGE015
为自变量的函数。
6.根据权利要求1所述的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法，其特征在于，所述工程甜点指数，其计算方法为：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
其中，
Figure 896839DEST_PATH_IMAGE019
表示工程甜点指数，
Figure DEST_PATH_IMAGE020
表示根据储层选取的常数，在0-1之间，
Figure 696168DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure DEST_PATH_IMAGE022
分别表示像素点的有效原子序数大于高岭石的有效 原子序数的个数、小于伊利石的有效原子序数的个数。
7.一种基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的系统，其特征在于，该系统包括：岩心区域图像获取模块、图像预处理模块、岩心标样图像获取模块、计算模块、甜点指数获取模块、储层预测模块；
所述岩心区域图像获取模块，配置为对待测储层设定深度的岩心区域，利用双能CT扫描设备进行设定高能电压及设定低能电压的扫描，得到岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，作为第一高能CT图像、第一低能CT图像；
所述图像预处理模块，配置为分别对所述第一高能CT图像、所述第一低能CT图像进行预处理，得到预处理的第一高能CT图像、预处理的第一低能CT图像；
所述岩心标样图像获取模块，配置为采集选取的岩心标样在双能CT扫描设备设定高能电压及设定低能电压扫描下的岩心高能CT图像、岩心低能CT图像，并进行预处理，得到预处理的第二高能CT图像、预处理的第二低能CT图像；
所述计算模块，配置为基于所述预处理的第一高能CT图像、所述预处理的第一低能CT图像、所述预处理的第二高能CT图像和所述预处理的第二低能CT图像，根据不同物质在X射线透射下的衰减特性，计算待测储层的岩心区域中每一个像素点的密度、有效原子序数；
所述甜点指数获取模块，配置为对待测储层设定深度的岩心区域，统计每层中像素点的密度大于干酪根的密度的个数，作为地质甜点指数；统计每层中像素点的有效原子序数大于高岭石的有效原子序数的个数、小于伊利石的有效原子序数的个数，并加权求和，作为工程甜点指数；
所述储层预测模块，配置为分别将所述地质甜点指数、所述工程甜点指数与设定的指数阈值进行比对，获取待测储层不同深度的岩心区域的地质甜点、工程甜点的优劣；基于预设的储层类型规则表，对地质甜点、工程甜点的优劣进行匹配，得到待测储层不同深度对应的储层类型；
所述储层类型规则表，为预设的储层类型与预设的地质甜点、工程甜点的优劣的映射关系。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1-6任一项所述的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法。
9.一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计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现权利要求1-6任一项所述的基于双能CT技术评价非常规储层双甜点的方法。
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