一种基于指示克里金的孔隙结构剩余油表征方法技术

本发明专利技术提供一种基于指示克里金的孔隙结构剩余油表征方法，通过CT层析扫描获得岩心图片，并划分得到岩心CT图像的区域参数；对岩心CT图像进行预处理；采用基于指示克里金算法的方法对处理后的岩心CT图像中的孔隙进行分割；针对分割后的岩心CT图像进行修正，消除岩心CT图像中孤立岩石颗粒和孔隙对于分割结果的干扰；基于修正后的岩心CT图像建立三维孔隙结构数据体，并提取其特征参数；利用指示克里金方法进行油水分割，建立水驱阶段三维剩余油模型。利用该方法可建立高精度岩石孔隙结构模型及剩余油三维表征模型，有效提高图像分割精度，有效克服分割过程中毛刺现象。有效克服分割过程中毛刺现象。有效克服分割过程中毛刺现象。

【技术实现步骤摘要】
一种基于指示克里金的孔隙结构剩余油表征方法


[0001]本专利技术涉及油藏开发
，更具体地说涉及一种基于指示克里金的孔隙结构剩余油表征方法。

技术介绍

[0002]储层储集空间指孔隙、喉道、裂缝的分布、大小、几何形态及连通关系，是流体在岩石中赋存与流动的场所，准确全面地评价储层的孔喉系统是研究储层储集性能、渗流特征与油气聚集机理的基础。
[0003]近年来，国内海上油气勘探进一步向深层扩展，由于深部储层相对致密，微观孔隙结构更趋复杂，非均质性强，传统的以压汞分析技术结合铸体薄片、扫描电镜观察不能直观反映储集空间的形态、大小、分布与空间配置关系等，同时存在实验单一、获取的参数不全面、岩心有损测试等问题，制约了储层的深化认识。恒速压汞、二维大尺寸背散射图像拼接技术(MAPS)、微纳米CT扫描技术、聚焦离子束扫描电镜(FIB
‑
SIB)、自动矿物定量识别系统(QEMSCAN)等测试技术逐步成为了精细表征致密储层储集空间的主要手段。利用新兴的数字岩心技术对岩石样品大范围、高分辨率、直观地无损扫描成像，可以对孔喉大小、形态、连通性做出定性描述和定量评价，更加快速、直观地研究储层的储集空间分布特征，已在国内松辽盆地致密油、鄂尔多斯致密油、库车凹陷深部储层得到了应用，但是系统地应用于海上深部低孔低渗油气田，还未见有报道。
[0004]同时，油田进入高含水期后数模拟合困难，且调整井效果证实剩余油认识更复杂，影响后期潜力调整井落实程度。高含水期油藏外部及单井附近水驱状态与实验差距较大。主要存在对于水驱后残余油、驱油效率等相关参数变化规律认识不清、对剩余油定量表征、主控因素以及分布规律和模式认识不清等问题，因此借助数字岩心与常规水驱油实验结合的方式，开展剩余油微观分布特征研究。
[0005]而CT扫描图像容易受到噪声的影响，分割生成的图像中常会出现孤立的岩石颗粒或孤立的孔隙，这些孤立的岩石颗粒及孔隙往往会对后续孔喉模型的建立产生较大影响，因此亟需一种可以有效克服分割过程中毛刺现象的手段。

技术实现思路

[0006]本专利技术克服了现有技术中的不足，CT扫描图像容易受到噪声的影响，生成的图像中常会出现孤立的岩石颗粒或孤立的孔隙，上述这些孤立的岩石颗粒及孔隙往往会对后续孔喉模型的建立产生较大影响，提供了一种基于指示克里金的孔隙结构剩余油表征方法，利用该方法可建立高精度岩石孔隙结构模型及剩余油三维表征模型，有效提高图像分割精度，有效克服分割过程中毛刺现象。
[0007]本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现。
[0008]一种基于指示克里金的孔隙结构剩余油表征方法，按照下述步骤进行：
[0009]步骤S1，通过CT层析扫描获得岩心图片，并划分得到岩心CT图像的区域参数；
[0010]步骤S2，对岩心CT图像进行预处理；
[0011]步骤S3，采用基于指示克里金算法的方法对处理后的岩心CT图像中的孔隙进行分割；
[0012]步骤S4，针对步骤S3分割后的岩心CT图像进行修正，消除岩心CT图像中孤立岩石颗粒和孔隙对于分割结果的干扰；
[0013]步骤S5，基于步骤S4修正后的岩心CT图像建立三维孔隙结构数据体，并提取其特征参数；
[0014]步骤S6，利用指示克里金方法进行油水分割，建立水驱阶段三维剩余油模型。
[0015]在步骤S1中，在岩心CT切片图像的区域参数中，图像分辨率为10μm，模拟区域物理尺寸为2.8mm。
[0016]在步骤S2中，对岩心CT图像进行预处理的方法为：对岩心CT图像进行亮度、对比度调整以及拉普拉斯锐化，以提高层析扫描图像清晰度。
[0017]在步骤S3中，基于指示克里金算法对岩石图像中孔隙进行分割和修正的具体方法为：以图像中灰度初始值作为默认阈值，按照指示克里金算法选定两组阈值T0、T1进行迭代分割，进而对步骤S2中预处理后的岩心CT图像中不同灰度值的部分进行区分与定义。
[0018]具体的来说：将步骤S2中预处理后的岩心CT图像中灰度值小于T0的部分确定为孔隙空间，并指定所有孔隙空间的二值化体素灰度值为1，在图像上表示为白色；
[0019]将将步骤S2中预处理后的岩心CT图像中灰度值大于T1的部分确定为岩石基质，并指定所有岩石基质的二值化体素灰度值为0，在图像上表示为黑色；
[0020]将将步骤S2中预处理后的岩心CT图像中灰度值位于T0与T1的部分确定为孔隙基质共存空间，并根据指示克里金算法中的协方差值判断孔隙基质共存空间的归属，若孔隙基质共存空间的协方差值小于0，则将该部分归于孔隙，若孔隙基质共存空间的协方差值大于0，则将该部分归于岩石基质；
[0021]依照上述规则对单一扫描切面进行孔隙分割，将所有切面按照空间分布建立阈值等值面，从而克服分割结果中的毛刺现象。
[0022]在步骤S4中，分割后的岩心CT图像的修正方法为：设定分割后的岩心CT图像中体素尺寸的判定阈值S0和S1，并对分割后的岩心CT图像中所有孤立的孔隙结构与孤立的岩石基质进行比较判定。
[0023]具体的来说：当分割后的岩心CT图像中孤立的孔隙结构体素尺寸小于S0，或者孤立的岩石基质尺寸小于S1时，则分别对该部分像素的二值化体素灰度值进行反转处理，使得原先经图像分割得出属于孤立孔隙结构的体素转变为属于岩石基质，原先经图像分割得出属于孤立岩石基质的体素转变为属于孔隙结构，从而消除图像中孤立存在的孔隙结构或岩石基质。
[0024]在步骤S5中，建立修正后的岩心CT图像建立三维孔隙结构数据体的方式为：将步骤S4中修正后的岩心CT图像以二维矩阵形式进行储存，以二维矩阵叠加的方式将所有二值化的二维图像叠加得到二值化的三维岩心数据场，之后从二值化的三维岩心图像中提取出结构化的孔隙和喉道模型，并采用“最大球法”完成建模，最终得到以“孔隙”和“喉道”为单元的三维孔隙网络结构模型。
[0025]在步骤S6中，利用指示克里金建立三维剩余油模型的具体方式为：首先，利用指示
克里金方法进行油水分割，将三维孔隙结构数据体的中孔隙结构体素作为油水分割的基础，依照水驱阶段中含油饱和度分布曲线，设定初始分割阈值A0、A1，进而对步骤S5中三维孔隙结构数据体中不同体素值的部分进行区分与定义；
[0026]具体的来说：将三维孔隙结构数据体中体素值小于A0的孔隙体素定义为油相，将三维孔隙结构数据体中体素值大于A1的孔隙体素定义为水相；
[0027]然后，按照水驱阶段含油饱和度分布曲线，定义修正参数B0、B1，对上述分割结果中的孤立油水结构进行修正，基于面绘制原则将流体模型转化为实体模型，构建剩余油及水等值面，利用移动立方体算法以三角面为基础进行迭代繁衍和合并，重建岩心剩余油模型，最终获取水驱阶段剩余油三维模型。
[0028]本专利技术的有益效果为：在获取CT岩心微观图像时，按照指示克里金算法原理，通过选择多个连续阈值创建多个指示变量，并通过阈值等值面将体素在空间的分布进行刻画，从而有效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于指示克里金的孔隙结构剩余油表征方法，其特征在于：按照下述步骤进行：步骤S1，通过CT层析扫描获得岩心图片，并划分得到岩心CT图像的区域参数；步骤S2，对岩心CT图像进行预处理；步骤S3，采用基于指示克里金算法的方法对处理后的岩心CT图像中的孔隙进行分割；步骤S4，针对步骤S3分割后的岩心CT图像进行修正，消除岩心CT图像中孤立岩石颗粒和孔隙对于分割结果的干扰；步骤S5，基于步骤S4修正后的岩心CT图像建立三维孔隙结构数据体，并提取其特征参数；步骤S6，利用指示克里金方法进行油水分割，建立水驱阶段三维剩余油模型。2.根据权利要求1所述的一种基于指示克里金的孔隙结构剩余油表征方法，其特征在于：在步骤S1中，在岩心CT切片图像的区域参数中，图像分辨率为10μm，模拟区域物理尺寸为2.8mm。3.根据权利要求1所述的一种基于指示克里金的孔隙结构剩余油表征方法，其特征在于：在步骤S2中，对岩心CT图像进行预处理的方法为：对岩心CT图像进行亮度、对比度调整以及拉普拉斯锐化，以提高层析扫描图像清晰度。4.根据权利要求1所述的一种基于指示克里金的孔隙结构剩余油表征方法，其特征在于：在步骤S3中，基于指示克里金算法对岩石图像中孔隙进行分割和修正的具体方法为：以图像中灰度初始值作为默认阈值，按照指示克里金算法选定两组阈值T0、T1进行迭代分割，进而对步骤S2中预处理后的岩心CT图像中不同灰度值的部分进行区分与定义。5.根据权利要求4所述的一种基于指示克里金的孔隙结构剩余油表征方法，其特征在于：将步骤S2中预处理后的岩心CT图像中灰度值小于T0的部分确定为孔隙空间，并指定所有孔隙空间的二值化体素灰度值为1，在图像上表示为白色；将将步骤S2中预处理后的岩心CT图像中灰度值大于T1的部分确定为岩石基质，并指定所有岩石基质的二值化体素灰度值为0，在图像上表示为黑色；将将步骤S2中预处理后的岩心CT图像中灰度值位于T0与T1的部分确定为孔隙基质共存空间，并根据指示克里金算法中的协方差值判断孔隙基质共存空间的归属，若孔隙基质共存空间的协方差值小于0，则将该部分归于孔隙，若孔隙基质共存空间的协方差值大于0，则将该部分归于岩石基质。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈科，马良帅，张铜耀，史长林，何伟，税蕾蕾，唐磊，张旭东，郑祖号，齐玉民，陈毅雯，刘泠杉，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：