一種巖心三維孔隙結構重構方法
2023-05-29 16:19:31
專利名稱：一種巖心三維孔隙結構重構方法
技術領域：
本發明涉及巖心分析、描述及油氣藏儲層評價等技術領域，特別涉及儲層巖心基質、次生縫洞等不同類型孔隙三維分布及空間連通性等的描述及定量分析，具體地說是一種巖心三維孔隙結構重構方法。
背景技術：
隨著低孔低滲、複雜巖性等儲層逐漸成為油氣勘探的重要對象，一系列與孔隙結構有關的巖石物理問題正逐漸顯現出來，例如怎樣解釋巖性相同、孔隙度相近儲層滲透率、電阻率的巨大差異？怎樣確定低孔滲儲層的有效性等等。理論、實踐均已表明，單純從宏觀孔隙參數(如孔隙度)著手，上述問題難以得到解決，這些問題的解決最終都將歸結於微觀的孔隙結構特徵。因此，微觀孔隙結構的精細分析及相關研究對複雜儲層評價具有重要意義。目前，儲層巖心微觀孔隙結構分析總體上可以分為間接重構法、直接測試法兩大類。間接重構法主要是利用孔隙的二維統計信息重構三維孔隙結構，並在此基礎之上分析孔隙空間連通特性等孔隙結構特徵。目前，國內外在間接重構法中使用最多的是二維鑄體薄片。由於現有間接重構法的基本信息來自於二維薄片，因此該方法主要適用於均質性較好的砂巖儲層，對非均質性較強的儲層(如碳酸鹽巖、火山巖儲層)，該方法的應用效果較差。相對於國外而言，我國的地質條件複雜，儲層非均質性很強，因此研究非均質儲層孔隙結構重構方法具有非常重要的意義。直接測試法主要是通過特定的實驗分析直接獲得巖心的二維或者三維孔隙結構， 常見的方法主要包括電鏡分析、薄片分析及CT測試等。電鏡的解析度高，可以獲得巖心精細的孔喉特徵，但其缺點在於只能獲得二維孔隙結構特徵，無法獲得孔隙的空間連通特性等三維特徵。此外，電鏡分析的樣品體積很小，基本上只能反映基質及微孔隙的特徵，無法獲得裂縫、溶洞等較大尺度次生孔隙的特徵。鑄體薄片只能反映連通孔隙的二維特徵，難以反映孤立孔隙的空間分布及發育情況。高解析度CT是近年來逐漸發展起來的一種巖心三維孔隙結構分析技術，其優點在於可以直接獲得巖心真實的三維孔隙結構，且屬於無損測量，方便，耗時短，但在實際應用中也存在如下問題受現有CT解析度的限制，全直徑巖心 CT只能反映尺寸較大的孔隙，如次生的溶洞、裂縫等的特徵，無法獲得全直徑巖心中尺寸較小孔隙的特徵。
發明內容
為了解決在非均質儲層孔隙結構分析中遇到的困難，本發明實施例提出了一種巖心三維孔隙結構精細重構方法。為了實現上述目的，本發明實施例提供了一種巖心三維孔隙結構重構方法，所述方法包括對全直徑巖心進行高解析度三維微CT測試，生成全直徑巖心CT數據；從所述全直徑巖心中選取巖心基質進行更高解析度三維微CT測試或鑄體薄片實驗，獲得基質孔隙
4結構信息；利用所述全直徑巖心CT數據，通過三維CT重構獲得次生三維孔隙結構；利用所述基質孔隙結構信息，通過三維CT重構或者利用薄片圖像通過地質統計重構獲得基質三維孔隙結構；將所述全直徑巖心三維孔隙結構與所述基質三維孔隙結構整合，獲得既具有次生孔隙特徵又具有基質孔隙特徵的巖心三維精細孔隙結構；根據所述巖心三維精細孔隙結構，獲得巖心不同尺度孔隙結構參數及三維空間連通性參數。可選地，所述全直徑巖心為在孔隙度、滲透率以及孔隙類型方面具有代表性的巖心。可選地，對全直徑巖心進行高解析度三維微CT測試的結果是能夠清楚地看到次生孔隙，且徑向和縱向的解析度一致。可選地，所述利用薄片圖像通過地質統計重構獲得基質三維孔隙結構包括根據所述薄片圖像獲得能夠反映孔隙結構特徵的統計參數；根據所述統計參數，利用隨機模擬方法獲得三維基質孔隙。可選地，用來重構的所述巖心基質的尺寸參數與用來重構的所述全直徑巖心的尺寸參數一致。可選地，將所述全直徑巖心三維孔隙結構與所述基質三維孔隙結構整合包括假設所述全直徑巖心三維孔隙結構中某孔隙相對應的像素為(X，1，Z)，則所述基質三維孔隙結構在(XI，Yl, Zl)至(X2，Y2，12)之間的部分變為孔隙相，其中像素(XI，Yl, Zl)、(X2， Y2，Z2)與(X，y，ζ)的對應關係為
權利要求
1.一種巖心三維孔隙結構重構方法，其特徵在於，所述方法包括 對全直徑巖心進行高解析度三維微CT測試，生成全直徑巖心CT數據；從所述全直徑巖心中選取巖心基質進行更高解析度三維微CT測試或鑄體薄片實驗， 獲得基質孔隙結構信息；利用所述全直徑巖心CT數據，通過三維CT重構獲得次生三維孔隙結構； 利用所述基質孔隙結構信息，通過三維CT重構或者利用薄片圖像通過地質統計重構獲得基質三維孔隙結構；將所述全直徑巖心三維孔隙結構與所述基質三維孔隙結構整合，獲得既具有次生孔隙特徵又具有基質孔隙特徵的巖心三維精細孔隙結構；根據所述巖心三維精細孔隙結構，獲得巖心不同尺度孔隙結構參數及三維空間連通性參數。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述全直徑巖心為在孔隙度、滲透率以及孔隙類型方面具有代表性的巖心。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，對全直徑巖心進行高解析度三維微CT測試的結果是能夠清楚地看到次生孔隙，且徑向和縱向的解析度一致。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述利用薄片圖像通過地質統計重構獲得基質三維孔隙結構包括根據所述薄片圖像獲得能夠反映孔隙結構特徵的統計參數； 根據所述統計參數，利用隨機模擬方法獲得三維基質孔隙。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，用來重構的所述巖心基質的尺寸參數與用來重構的所述全直徑巖心的尺寸參數一致。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，將所述全直徑巖心三維孔隙結構與所述基質三維孔隙結構整合包括假設所述全直徑巖心三維孔隙結構中某孔隙相對應的像素為(X，1，Z)，則所述基質三維孔隙結構在(X1，Y1，Z1)至(Χ2，Υ2，Ζ2)之間的部分變為孔隙相，其中像素(Χ1，Υ1，Ζ1)、 (Χ2，Υ2，Ζ2)與(χ，y，ζ)的對應關係為
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，獲得巖心不同尺度孔隙結構參數包括下列參數的一種或多種組合巖心的基質孔喉半徑、溶洞半徑、裂縫張開度、基質孔隙度、溶洞孔隙度以及裂縫孔隙度。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，獲得巖心三維空間連通性參數包括下列參數的一種或兩種配位數、線性路徑函數。
全文摘要
一種巖心三維孔隙結構重構方法，所述方法包括對全直徑巖心進行高解析度三維微CT測試，生成全直徑巖心CT數據；從所述全直徑巖心中選取巖心基質進行更高解析度三維微CT測試或鑄體薄片實驗，獲得基質的孔隙結構信息；利用所述全直徑巖心CT數據，通過三維CT重構獲得次生三維孔隙結構；利用獲得基質孔隙結構信息，通過三維CT重構或者利用薄片圖像通過地質統計重構獲得基質三維孔隙結構；將所述全直徑巖心三維孔隙結構與所述基質三維孔隙結構整合，獲得既具有次生孔隙特徵又具有基質孔隙特徵的巖心三維精細孔隙結構；根據所述巖心三維精細孔隙結構，獲得巖心不同尺度孔隙結構參數及三維空間連通性參數。
文檔編號G06T17/00GK102222359SQ20111013734
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月24日 優先權日2011年5月24日
發明者馮周, 馮慶付, 李寧, 武宏亮, 王克文 申請人:中國石油天然氣股份有限公司