基于数字岩心的哈得逊油田东河砂岩储层不同层理类型微观精细描述

为实现塔里木盆地哈得逊油田东河砂岩储层不同层理类型微观结构的三维可视化和精细化定量表征,利用高精度三维CT扫描数字岩心技术,以及三维可视化图像处理软件Avizo,针对平行层理、斜层理、块状层理及夹层4类岩样开展研究,建立数字岩心模型,定量表征不同层理类型中的矿物类型、颗粒大小、孔隙及喉道大小等参数。研究结果表明,岩样矿物成分主要为硅质和硅钙质,矿物颗粒直径为6～280μm,平均孔喉半径分别为7～36μm与7～10μm。东河砂岩不同层理类型之间微观结构存在较大差异,总体上各参数呈现出块状层理>斜层理>平行层理>夹层的特征。     

基于三维CT扫描图像的致密砂岩孔隙数据提取方法

致密砂岩孔隙类型、特征、表征参数的提取对油气赋存运移、矿井瓦斯突出以及井下涌水等机理的研究具有重要的理论意义和实践价值。随着对致密砂岩孔隙度研究的不断深入,二维空间扫描图像在实际数据计算中表现出一定的局限性,在有关孔隙度表征判断方面,人为干预辨别的成分较多,为降低人为干预对孔隙数据的提取,采用高级三维立体可视化图像处理软件Avizo对CT扫描法重建的岩心进行数字化可视化操作,更为直观地显示出孔隙大小、孔喉大小及连通方式,同时可得到孔隙度占比、基质骨架结构占比等数据的定量分布状态,研究成果可为相关领域的研究提供新的技术支撑。     

基于砂岩三维数字岩心图像的图像处理与相划分研究

CT成像设备的发展和普及在石油工程、地球科学、地质学等领域和学科内发挥着越来越重要的作用。CT扫描成像可以在样本无损的条件下岩心等进行扫描重构获得的三维数字岩心图像,可以较为清楚的反映岩心内部结构;同时,基于CT扫描的岩心三维图像的分析,为油藏驱替原理分析和油田生产等方面有着重要的意义和作用。主要基于某砂岩岩心CT扫描后的重构灰度图,开发了一套应用于石油工程领域砂岩三维数字岩心图像的处理方法。首先,对图像处理过程中所应用的滤波和蒙版处理方法进行了简单的介绍;其次,详细介绍各图像滤波和蒙版处理方法的原理与其在三维数字岩心图像上的应用;最后在处理优化的图像之上,运用区域限定和活动收敛轮廓的方法,从而获得适用于油藏工程数值模拟分析的分相图像,将原始的数字岩心灰度图像划分成为了含孔隙、颗粒骨架和泥质三相的相划分图像。     

三维数字岩心建模技术综述

数字岩心技术作为一种新兴的数值模拟计算方法,通过真实的岩心样品反映岩心的内部复杂结构,从微观层面上开展对岩心孔隙结构及剩余油的其理论研究,有利于提高原油采收率,为现场生产提供技术指导。本文介绍了构建三维数字岩心的两种常用方法X射线扫描成像和基于岩心二维图像的重建算法,并分析了其优缺点和适用范围以砂岩为例,定量比较了X射线、MC算法和过程法构建的三维数字岩心。结果表明：过程法重建的三维数字岩心的孔隙连通性与真实岩心较接近,而MC算法重建的三维数字岩心孔隙连通性与真实岩心更加接近,三维数字岩心将在岩石物理数值模拟中发挥重要作用。     

基于小波去噪神经网络在数字岩心的应用

以鄂尔多斯盆地某区块的砂泥夹层岩心为研究对象,使用基于小波变换的去噪神经网络(DWTNet)对于岩心的图像进行去噪研究。该方法的评断结果采用峰值信噪比(PSNR)和去噪后的图像结果进行了对比。研究表明,利用小波变换的去噪神经网络(DWTNet)在测试集YX1、YX2测试所提出的算法,并与EGDNet等去噪算法进行对比,PSNR在噪声为25,50,75时,高于EGDNet算法0.527 dB ,0.418 dB ,1.1 dB 。所提的算法在峰值信噪比等指标均高于其他算法;并在视觉效果上其处理得到的图像也更加清晰。方法的提出对于孔隙度、平均体积比表面积,平均曲率计算等都有着非常重要的意义。     

基于深度学习的数字岩心图像重构及其重构效果评价

以鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩为研究对象,基于超分辨率生成对抗神经网络(SRGAN)提高数字岩心图像分辨率,研究不同图像放大倍数下SRGAN的重构性能,采用峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)、孔隙度、分形维数和两点概率函数等对数字岩心重构效果进行定量评价。研究结果表明,利用SRGAN重构的高分辨率图像在视觉效果上与原始CT图像非常接近,其峰值信噪比可以提高20 dB以上。随着放大倍数的增加,PSNR减小了约10 dB,SSIM减小了近一半,分形维数和孔隙度变化幅度不大。放大16倍的重构图像与原始图像的两点概率函数相差较大,图像失真较大,产生多余的伪影,不能作为后续图像重构基础。随后采用深度卷积生成对抗网络(DCGAN),实现了一维噪声数据到二维数字岩心图像重构,重构图像具有与原始CT图像相近的孔隙度、分形维数分布及连通性特征,但重构岩心图像的两点概率函数整体偏低,连通性较差。生成对抗神经网络可以用于提高数字岩心图像分辨率,实现数字岩心重构,在数字岩心研究领域具有广阔的应用前景。     

基于砂岩数字岩心的地层参数模拟与粗化方法研究

基于micro-CT成像的数字岩心技术的发展,拓展了岩石物性参数的测量和分析方法。基于三维数字岩心的物性参数模拟,可较为准确的反应岩石的物性,针对砂岩三维数字岩心图像的地层参数模拟与粗化,对研究岩心的流体分布等具有十分重要的意义。首先,基于三维数字岩心图像,采用闵可夫斯基泛函和K-means聚类法对岩心进行精细分层;其次,采用驱替模拟法,模拟岩心在不同驱替状态下湿相和非湿相的分布,针对不同的湿相分布状态,对各个小层在不同方向上的地层参数进行模拟;最后,采用数学平均法、曲线回归法和去除薄层后的曲线回归法对岩心的地层参数进行粗化并对比分析各种粗化方式结果的差异。     

应用数字岩心对砂岩绝对渗透率研究

岩石渗透率作为岩石固有的物性参数,对于研究流体在岩石中的渗流过程具有重要意义;然而传统的研究方法只是在数值方面的计算,并未结合流体的实际流线。通过结合传统计算方法与数字岩心技术,使用Avizo三维重建软件对渗透率的计算结果与流线结合可视化结合处理,可清晰观察到流体流动流线及流体渗透压力分布;并得到渗透率张量的计算结果。可从流线观察得到岩石渗透率的各向异向。通过与实验室岩心所测量结果相对比,发现二者误差极小,说明重建结果可信,可用于工程实际计算。通过对数字岩心进行三维模拟,可以使研究者得到更为直观的结果,有利于进行更加客观的分析,为油藏工作者分析岩石物性参数时提供了一种新的方法。     

基于CT技术评价水驱岩心储渗特征的方法

研究水驱采油中的流动特征,对跟踪油藏的开发过程,持续提高石油采收率具有显著的指导意义。通过对玉门老君庙油田岩心水驱油过程开展CT扫描,取得了岩心孔隙度分布和水驱油过程中含油饱和度分布的实时监测,并由此创新性地提出了6个统计参数对岩心孔隙度与含油饱和度分布的集中趋势、离散程度和分布形态进行表征。通过常规计量法与CT法对比表明,应用CT法研究岩心孔隙度与含油饱和度具有较高的精度,可以借此更加详细地研究岩心的水驱油流动特征。     

基于过程法构建二维数字岩心

为了定量研究岩石细观渗流特性,对岩心薄切片扫描图像进行了分析,并实现了沉积类岩石3个主要形成过程(沉积、压实和成岩作用)数字仿真的二维数字岩心重构,对结果进行了可视化处理.结果表明:在数字岩心构建过程中,参数α控制着石英胶结物沉淀的优先位置,增生指数β控制着胶结物优先增生的几何趋势,κ则控制着孔隙度下降的数量,压实因子...