CN116363321B - 一种岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，包括：获取若干不同的岩石试样；对每块岩石试样进行切片处理，分别提取每块岩石试样的切片平面图像并转换为黑白图像，将每块岩石试样进的切片图像分为一组；识别每张切片图像对应的酸压裂缝；根据每组切片图像对应的酸压裂缝，构建针对每块岩石试样的三维模型；根据每块岩石试样的三维模型，分别识别每块岩石试样的裂缝类型；所述裂缝类型包括：X型节点裂缝、Y型节点裂缝、I型节点裂缝；根据所有岩石试样分别对应的裂缝类型构建针对每块岩石试样的裂缝形态模型，以所述裂缝形态模型刻画每块岩石试样的裂缝体积占比。

Description

一种岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法
技术领域
本发明涉及油气开发技术领域，尤其涉及一种岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法。
背景技术
在油气井增产作业过程中，通常采用压裂酸化工艺在油气储层中形成高渗透能力的裂缝，以增大渗流能力。因此，明确压裂酸化后岩样的裂缝形态，对于提高产能以及非常规储层的开发具有重要的意义。
然而，目前获取裂缝形态的方法为：利用CT扫描而后通过软件重建；该方法存在的缺陷为：扫描成本较高；常规CT扫描一般针对小型试样，大型试样对CT扫描设备要求高；不适合人工修改校正裂缝。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法。
一种岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，包括以下步骤：
获取若干不同的岩石试样；
对每块岩石试样进行切片处理，分别提取每块岩石试样的切片平面图像并转换为黑白图像，将每块岩石试样进的切片图像分为一组；
识别每张切片图像对应的酸压裂缝；
根据每组切片图像对应的酸压裂缝，构建针对每块岩石试样的三维模型；
根据每块岩石试样的三维模型，分别识别每块岩石试样的裂缝类型；所述裂缝类型包括：X型节点裂缝、Y型节点裂缝、I型节点裂缝；
根据所有岩石试样分别对应的裂缝类型构建针对每块岩石试样的裂缝形态模型，以所述裂缝形态模型刻画每块岩石试样的裂缝体积占比；
该裂缝形态模型为：
CL＝4(NY+NX)/(NI+NY)
其中，CL表示裂缝的平均连接点数，NY表示Y型节点裂缝、NX表示X型节点裂缝、NI表示I型节点裂缝。
进一步地，如上所述的岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，在分别提取每块岩石试样的切片平面图像之后，还包括：分别将每组岩石试样对应的切片图像进行裁剪，得到尺寸一致、像素一致的裁剪切片图像。
进一步地，如上所述的岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，在识别每张切片图像对应的酸压裂缝之前，包括：对每张切片图像进行二值化处理，以二值化处理后的切片图像作为识别酸压裂缝的对象。
进一步地，如上所述的岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，所述根据每块岩石试样的三维模型，分别识别每块岩石试样的裂缝类型包括：
根据每块岩石试样的三维模型，利用拓扑结构原理，统计裂缝的交叉点；
根据所述交叉点将裂缝类型分为：X型节点裂缝、Y型节点裂缝、I型节点裂缝。
进一步地，如上所述的岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，所述岩石试样尺寸为30mm*30mm*30mm，并且发育有一定数量的天然裂缝。
进一步地，如上所述的岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，对所述岩石试样进行切片处理时，切片的厚度为1.5cm-2cm；切面平行于注液管；切割时，往单一方向进行切割。
有益效果：
本发明提供的方法能够完成较大尺寸试样的裂缝重构；在提取裂缝图像时，能够通过手动操作修改裂缝范围，改善软件识别裂缝时产生的误差；相较于CT扫描建模能够显著降低成本，适用范围更广。
附图说明
图1为本发明岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法流程图；
图2为切片试样图；
图3为经过二值化处理的切片图像；
图4为针对每块岩石试样的三维模型图。
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，下面对本发明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作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。
图1为本发明岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法流程图，如图1所述，该方法包括以下步骤：
步骤101：获取若干不同的岩石试样；
步骤102：对每块岩石试样进行切片处理，分别提取每块岩石试样的切片平面图像并转换为黑白图像，将每块岩石试样进的切片图像分为一组；
步骤103：识别每张切片图像对应的酸压裂缝；
步骤104：根据每组切片图像对应的酸压裂缝，构建针对每块岩石试样的三维模型；
步骤105：根据每块岩石试样的三维模型，分别识别每块岩石试样的裂缝类型；所述裂缝类型包括：X型节点裂缝、Y型节点裂缝、I型节点裂缝；
步骤106：根据所有岩石试样分别对应的裂缝类型构建针对每块岩石试样的裂缝形态模型，以所述裂缝形态模型刻画每块岩石试样的裂缝体积占比；
该裂缝形态模型为：
CL＝4(NY+NX)/(NI+NY)
其中，CL表示裂缝的平均连接点数，NY表示Y型节点裂缝、NX表示X型节点裂缝、NI表示I型节点裂缝。
实施例：
本实施例提供一种岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，包括以下步骤：
S1：获取若干不同的岩石试样；
具体地，所述岩石试样岩性为页岩，尺寸为30mm*30mm*30mm，发育有一定数量的天然裂缝。
S2：对岩石试样进行切片处理，以提取切片平面图像并转化为黑白图像，每块试样的切片图像分为一组。
具体地，图2为切片试样图。对岩石试样的切片处理时切片的厚度不大于2cm，合理区间为1.5cm-2cm，切面应平行于注液管；切割时，采用配备半径30cm锯片的大型切割机，往单一方向进行切割。
采用带三脚架的相机正对切面进行拍摄，拍摄后的相片经过Photoshop软件的“透视裁剪工具”进行透视提取，得到切片正视图，利用Photoshop软件调整为黑白图像或灰度模式。
S3：裁剪提取后的图像，使每组图像纵横尺寸一致，像素数一致。
具体地，利用Photoshop软件裁剪图像，裁剪时应根据该组图像内最小尺寸进行裁剪，同组图像的裁剪边的选取应保持一致。
S4：对裁剪后的切片图进行二值化处理，得到二值化切片图像。图3为经过二值化处理的切片图像。
S5：根据二值化切片图像识别每张切片图像对应的酸压裂缝。
具体地，由于岩石试样经过酸化压裂后，其切片表面可能不仅有酸压裂缝，也存在天然裂缝，因此，在识别出酸压裂缝和天然裂缝后，需要对天然裂缝进行标识并剔除。具体的操作步骤为：利用Avizo软件的“interactivethresholding”功能进行阈值分割；在“segmentation”菜单内选取操作对象，并对分割区域赋予材料类别，将天然裂缝与酸压裂缝赋予不同的材料属性，利用“Brush”与“lasso”工具绘制、校正裂缝区域；天然裂缝在试验前做出标记易于辨认，酸蚀裂缝的特征在于裂缝路径上的蚓孔和裂缝表面的非均匀刻蚀，观察图片即可分辨。同时，使用Avizo软件的“removesmallspots”功能去除小于指定像素的所有杂点。
使用Avizo软件的“resampletransformedimage”进行重采样转换图片，对转换后的an文件利用“volumerendering”功能建立渲染模型，如若已经设置不同材料属性，则该模型中天然裂缝与酸压裂缝颜色会不同，根据不同的颜色识别出本发明所需的酸压裂缝。
S6：根据每组切片图像对应的酸压裂缝，构建针对每块岩石试样的三维模型。图4为针对每块岩石试样的三维模型图。
S7：根据每块岩石试样的三维模型，分别识别每块岩石试样的裂缝类型；所述裂缝类型包括：X型节点裂缝、Y型节点裂缝、I型节点裂缝。
具体地，利用拓扑结构原理分析并量化裂缝的连接程度：根据拓扑结构原理，统计裂缝的交叉点，将之分为三类交叉节点：
①I型节点：裂缝起点和终点，即两端孤立端点；
②X型节点：两条相互交叉裂缝的交点；
③Y型节点：呈丁字交叉的裂缝交点；
拓扑参数不会随样本空间或尺度的变换而变化，因此利用三种节点的数量可以得出一个裂缝网络的拓扑参数，从而表征其复杂度。
在裂缝网络中，每条裂缝必有起点和终点，这类点可以是I型和Y型，因此裂缝数可以表示为：
NL：裂缝数(迹线数)，条。
NI：I节点数，个。
NY：Y节点数，个。
每条分支裂缝只有两个节点，这类节点可以是I、X、Y型，由于每个I节点只属于1条分支，每个Y节点同属于3条分支，每个X节点同属于4条分支，
由此可得：
NB：表示分支数，条。
NX：表示X节点数，个。
制作出各试样三类节点数如表1所示：
表1
编号 I(个) X(个) Y(个)
Z-1 4 0 2
Z-2 2 0 1
Z-3 8 1 2
Z-4 6 1 4
Z-5 6 7 2
Z-7 3 2 6
Z-8 6 0 3
Z-9 7 4 2
Z-11 5 2 1
S8：根据所有岩石试样分别对应的裂缝类型构建针对每块岩石试样的裂缝形态模型，以所述裂缝形态模型刻画每块岩石试样的裂缝体积占比；
该裂缝形态模型为：
CL＝4(NY+NX)/(NI+NY)
其中，CL表示裂缝的平均连接点数，NY表示Y型节点裂缝、NX表示X型节点裂缝、NI表示I型节点裂缝。
具体地，X、Y可以作为连接点，且每个X节点和Y节点均同属于2条裂缝，这样裂缝的平均连接点数CL可由下式进行计算：
CL＝2(NY+NX)/NL
代入上式得到：
CL＝4(NY+NX)/(NI+NY)
平均连接点数CL越大，说明裂缝连接程度越高，I节点占据主导地位时，CL→0；Y节点主导时，CL→4；X节点主导时，CL→∞。
对比可知：裂缝网络联通效果：
Z-5>Z-7>Z-9>Z-4＝Z-11>Z-1＝Z-2＝Z-8>Z-3
该指标可以体现裂缝复杂度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取若干不同的岩石试样；
对每块岩石试样进行切片处理，分别提取每块岩石试样的切片平面图像并转换为黑白图像，将每块岩石试样进的切片图像分为一组；
识别每张切片图像对应的酸压裂缝；
根据每组切片图像对应的酸压裂缝，构建针对每块岩石试样的三维模型；
根据每块岩石试样的三维模型，分别识别每块岩石试样的裂缝类型；所述裂缝类型包括：X型节点裂缝、Y型节点裂缝、I型节点裂缝；
根据所有岩石试样分别对应的裂缝类型构建针对每块岩石试样的裂缝形态模型，以所述裂缝形态模型刻画每块岩石试样的裂缝体积占比；
该裂缝形态模型为：
CL＝4(NY+NX)/(NI+NY)
其中，CL表示裂缝的平均连接点数，NY表示Y型节点裂缝、NX表示X型节点裂缝、NI表示I型节点裂缝。
2.根据权利要求1所述的岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，其特征在于，在分别提取每块岩石试样的切片平面图像之后，还包括：分别将每组岩石试样对应的切片图像进行裁剪，得到尺寸一致、像素一致的裁剪切片图像。
3.根据权利要求1或2所述的岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，其特征在于，在识别每张切片图像对应的酸压裂缝之前，包括：对每张切片图像进行二值化处理，以二值化处理后的切片图像作为识别酸压裂缝的对象。
4.根据权利要求3所述的岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，其特征在于，所述根据每块岩石试样的三维模型，分别识别每块岩石试样的裂缝类型包括：
根据每块岩石试样的三维模型，利用拓扑结构原理，统计裂缝的交叉点；
根据所述交叉点将裂缝类型分为：X型节点裂缝、Y型节点裂缝、I型节点裂缝。
5.根据权利要求3所述的岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，其特征在于，所述岩石试样尺寸为30mm*30mm*30mm，并且发育有一定数量的天然裂缝。
6.根据权利要求3所述的岩样酸化压裂后三维裂缝形态重构方法，其特征在于，对所述岩石试样进行切片处理时，切片的厚度为1.5cm-2cm；切面平行于注液管；切割时，往单一方向进行切割。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112132966A (zh) * 2020-09-29 2020-12-25 成都理工大学 一种基于拓扑结构的页岩裂缝网络连通性表征方法
CN112147680A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 中国石油化工股份有限公司 岩石内部微裂缝提取和刻画方法及系统
CN115147340A (zh) * 2021-03-31 2022-10-04 中国石油化工股份有限公司 岩石裂缝变形信息获取方法、装置、设备和存储介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9311720B2 (en) * 2013-11-26 2016-04-12 Saudi Arabian Oil Company Automated saw cut correction for 3D core digital modeling from computerized tomography scanner (CTS) images

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112147680A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 中国石油化工股份有限公司 岩石内部微裂缝提取和刻画方法及系统
CN112132966A (zh) * 2020-09-29 2020-12-25 成都理工大学 一种基于拓扑结构的页岩裂缝网络连通性表征方法
CN115147340A (zh) * 2021-03-31 2022-10-04 中国石油化工股份有限公司 岩石裂缝变形信息获取方法、装置、设备和存储介质

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Experimental study on propagation of hydraulic fracture in volcanic rocks using industrial CT technology;JIA L, CHEN M, SUN L, et al.;Petroleum Exploration and Development;第40卷(第3期);全文 *
压缩荷载下泥岩裂缝演化规律的CT试验研究;王传洋，等;岩土力学;第36卷(第6期);全文 *
页岩裂缝网络的几何特征二维表征及连通性分析;李玮;赵欢;李思琪;李立;孙文峰;;石油钻探技术(第06期);全文 *

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