一种页岩微纳米孔隙的扫描电镜孔隙特征定量统计方法技术

本发明专利技术公开了一种页岩微纳米孔隙的扫描电镜孔隙特征定量统计方法，包括以下步骤：确定多级次放大倍数；绘制各个级次放大倍数下的平均孔径分布曲线；绘制全孔径分布曲线；确定面孔率参数的统计截止值；以统计截止值为界限统计各个级次放大倍数下的平均面孔率；最后对各个级次放大倍数下的平均面孔率进行累加，得到样本面孔率。本发明专利技术利用不同放大倍数扫描电镜照片全孔径分布曲线绘制和不同放大倍数下的面孔率统计，以全孔径分布曲线作为参考值，实现了不同放大倍数下面孔率参数的叠合统计，只需要较少电镜照片的快速统计就可以实现多尺度微纳米孔隙的定量统计，且统计结果可靠性更高。更高。更高。

【技术实现步骤摘要】
一种页岩微纳米孔隙的扫描电镜孔隙特征定量统计方法


[0001]本专利技术涉及页岩油气评价
，尤其是一种页岩微纳米孔隙的扫描电镜孔隙特征定量统计方法。

技术介绍

[0002]在页岩孔隙性评价和孔隙结构分析中，扫描电镜是一种广泛的应用技术。对未抛光的样品进行扫描电镜观察可以定性分析页岩的孔隙类型和分布特征，通过对氩离子抛光的页岩样品的扫描电镜观察可以定量统计页岩孔隙的各种参数。但是，人工统计页岩孔隙参数的工作量巨大，一般仅用于科学研究，难以用于工业生产推广，因此很多学者和研发人员都对扫描电镜孔隙参数的定量分析技术开展了大量研究。
[0003]现有常用的是图像拼接法，该类方法的思路主要是通过将高倍数下相邻的扫描电镜照片拼接到一起，组成较大的一张图像；尽管拼接法包含了页岩孔径多尺度分布特征，但是在应用中存在一定问题。页岩层理较为发育，纹理厚度多介于0.1～2.0mm，垂向非均质性较强。而一张完整的拼接图像展现实际尺寸大约0.2mm
×
0.2mm，实际观测样品的尺寸一般为10mm
×
10mm。
[0004]因此，一张完整的拼接图像一般仅反映了图像所属纹理的局部孔隙信息，难以准确反映观测样品的孔隙信息。另一方面，连续拼接法要求拍摄照片数量较多(一般不少于56张)，拼接精度要求高，定量分析效率相对较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种页岩微纳米孔隙的扫描电镜孔隙特征定量统计方法，该方法以全孔径分布曲线作为参考值，实现了不同放大倍数下面孔率参数的叠合统计，只需要较少电镜照片的快速统计就可以实现多尺度微纳米孔隙的定量统计，且统计结果可靠性更高。
[0006]本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种页岩微纳米孔隙的扫描电镜孔隙特征定量统计方法，包括以下步骤：
[0007]S10、确定多级次放大倍数；
[0008]S20、绘制各个级次放大倍数下的平均孔径分布曲线；
[0009]S30、绘制全孔径分布曲线；
[0010]S40、确定面孔率参数的统计截止值；
[0011]S50、以统计截止值为界限统计各个级次放大倍数下的平均面孔率；
[0012][0013]式中：表示平均面孔率；表示面孔率；v表示扫描电镜照片的张数；t表示第一张扫描电镜照片；
[0014]S60、最后以如下公式计算样本面孔率；
[0015][0016]式中：表示样本面孔率；E表示放大倍数的级次；e表示第一个放大倍数的级次；表示平均面孔率。
[0017]进一步的技术方案是，所述步骤S20的具体过程为：
[0018]S21、从第1张扫描电镜照片开始统计，统计每一张扫描电镜照片区间L
j
内的各孔径分布区间孔隙数量N
ji
；
[0019]S22、当统计到第n张扫描电镜照片，通过下式分别计算前n张扫描电镜照片在区间L
j
内每张照片的平均孔隙数量N
jn
’
和孔隙数量非平衡系数U
jn
，当U
jn
低于0.001时，区间L
j
的平均孔隙数量N
jn
’
作为该区间的平均孔隙数量；
[0020][0021][0022]式中：N
jn
’
表示前n张扫描电镜照片在区间L
j
内每张照片的平均孔隙数量；N
ji
表示一张扫描电镜照片区间L
j
内的各孔径分布区间孔隙数量；N
j(n-1)
’
表示前n-1张扫描电镜照片在区间L
j
内每张照片的平均孔隙数量；U
jn
表示孔隙数量非平衡系数；
[0023]S23、然后判断统计结果的稳定性；若稳定，则统计结束直接进入下一步；若不稳定，则继续下一张扫描电镜照片，再进行判断，直到稳定；
[0024]S24、以区间L
j
为横坐标，以平均孔隙数量为纵坐标，绘制平均孔径分布曲线。
[0025]进一步的技术方案是，所述步骤23中的稳定性判断标准为：u
n
/M>0.7；其中u
n
为U
jn
低于0.001的区间L
j
个数。
[0026]进一步的技术方案是，所述步骤S30中通过将各个放大倍数下平均孔径分布曲线中平均孔隙数量等效到同一放大倍数下来绘制全孔径分布曲线。
[0027]进一步的技术方案是，其中各个放大倍数下平均孔径分布曲线中平均孔隙数量等效到同一放大倍数下的方法为：
[0028]设两条累计平均孔径分布曲线的放大倍数分别为和P2，放大倍数为P1的平均孔径分布曲线在区间L
j
的平均孔隙数量P1为A
jv1
，放大倍数为P2的平均孔径分布曲线在区间L
j
的平均孔隙数量为A
jv2
；
[0029]以P1为标准，通过以下公式计算P2的相对平均孔隙数量A
jv2
，；
[0030][0031]式中：A
jv2
表示放大倍数为P2的平均孔径分布曲线在区间L
j
的平均孔隙数量；A
jv2
’
表示P2的相对平均孔隙数量；P1表示放大倍数的第一级次；P2表示放大倍数的第一级次；
[0032]最后将P1的平均孔隙数量A
jv1
、相对平均孔隙数量A
jv2
’
绘制在一张孔径分布曲线中得到全孔径分布曲线。
[0033]进一步的技术方案是，所述步骤S40中统计截止值的确定步骤如下：
[0034]设在E个不同的放大倍数下对统计孔隙特征并绘制了全孔径分布曲线，其中第e个
放大倍数表示为Q
e
，第e个放大倍数对应在全孔径分布曲线中的孔径分布曲线为f
te
，且当e∈[1,E-1]时，满足Q
e
>Q
e+1
；
[0035]对于任意放大倍数Q
e
和Q
e+1
(e∈[1,E-1])，在全孔径分布曲线中的孔径分布曲线分别为f
te
和f
t(e+1)
，在区间L
j
处的相对平均孔隙数量分别为A
jv
e
’
和A
jv
(e+1)
’
，则A
jv
e
’
和A
jv
(e+1)
’
之间的相对差值表示为d
e
；
[0036]设在区间L
j
’
处，d
e
<0.05，则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种页岩微纳米孔隙的扫描电镜孔隙特征定量统计方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、确定多级次放大倍数；S20、绘制各个级次放大倍数下的平均孔径分布曲线；S30、绘制全孔径分布曲线；S40、确定面孔率参数的统计截止值；S50、以统计截止值为界限统计各个级次放大倍数下的平均面孔率；式中：表示平均面孔率；表示面孔率；v表示扫描电镜照片的张数；t表示第一张扫描电镜照片；S60、最后对各个级次放大倍数下的平均面孔率进行累加，得到样本面孔率；式中：表示样本面孔率；E表示放大倍数的级次；e表示第一个放大倍数的级次；表示平均面孔率。2.根据权利要求1所述的一种页岩微纳米孔隙的扫描电镜孔隙特征定量统计方法，其特征在于，所述步骤S20的具体过程为：S21、从第1张扫描电镜照片开始统计，统计每一张扫描电镜照片区间L
j
内的各孔径分布区间孔隙数量N
ji
；S22、当统计到第n张扫描电镜照片，通过下式分别计算前n张扫描电镜照片在区间L
j
内每张照片的平均孔隙数量N
jn
’
和孔隙数量非平衡系数U
jn
，当U
jn
低于0.001时，区间L
j
的平均孔隙数量N
jn
’
作为该区间的平均孔隙数量；作为该区间的平均孔隙数量；式中：N
jn
’
表示前n张扫描电镜照片在区间L
j
内每张照片的平均孔隙数量；N
ji
表示一张扫描电镜照片区间L
j
内的各孔径分布区间孔隙数量；N
j(n-1)
’
表示前n-1张扫描电镜照片在区间L
j
内每张照片的平均孔隙数量；U
jn
表示孔隙数量非平衡系数；S23、然后判断统计结果的稳定性；若稳定，则统计结束直接进入下一步；若不稳定，则继续下一张扫描电镜照片，再进行判断，直到稳定；S24、以区间L
j
为横坐标，以平均孔隙数量为纵坐标，绘制平均孔径分布曲线。3.根据权利要求2所述的一种页岩微纳米孔隙的扫描电镜孔隙特征定量统计方法，其特征在于，所述步骤23中的稳定性判断标准为：u
n
/M>0.7；其中u
n
为U
jn
低于0.001的区间L
j
个数。4.根据权利要求1所述的一种页岩微纳米孔隙的扫描电镜孔隙特征定量统计方法，其
特征在于，所述步骤S30中通过将各个放大倍数下平均孔径分布曲线中平均孔隙数量等效到同一放大倍数下来绘制全孔径分布曲线。5.根据权利要求4所述的一种页岩微纳米孔隙的扫描电镜孔隙特征定量统计方法，其特征在于，其中各个放大倍数下平均孔径分布曲线中平均孔隙数量等效到同一放大倍数下的方法为：设两条累计平均孔径分布曲线的放大倍数分别为和P2，放大倍数为P1的平均孔径分布曲线在区间L
j
的平均孔隙数量P1为A
jv1
，放大倍数为P2的平均孔径分布曲线在区间L
j
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊天，金文辉，刘瑞崟，王勃力，曹茜，
申请(专利权)人：宜宾学院，
类型：发明
国别省市：