一种煤层裂隙孔隙度快速计算方法技术

本发明专利技术属于勘查技术领域，公开了一种煤层裂隙孔隙度快速计算方法，将钻孔钻入煤层裂隙内部，获取煤层的孔壁图像，计算孔壁图像上每一个像素点距图像获取模块中心轴之间的距离，进而得到孔壁图像上每一个像素点的第一空间坐标；对每一个像素点的空间坐标重新赋值，得到对应的第二空间坐标；对所有像素点的空间坐标进行拟合，获取由所有像素点构成的空间曲面，并且根据所述空间曲面，计算煤层的总体积和煤层中的裂隙孔隙体积，进而计算煤层裂隙孔隙度。本发明专利技术有效解决了煤层气地层复杂的各向异性和非均质性、一般较差的钻井环境，使得现有的煤层气储层裂隙孔隙度的计算方法极不准确的问题，采取自动化的方式，提高了效率，降低了成本。了成本。了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层裂隙孔隙度快速计算方法


[0001]本专利技术属于勘查
，尤其涉及一种煤层裂隙孔隙度快速计算方法。

技术介绍

[0002]测井学科是地球科学的一个重要领域，是煤层气等非常规油气资源油气勘探开发的重要工程技术之一。在煤层气勘探开发中，煤层裂隙发育程度及其参数的确定具有十分重要的意义，不仅涉及到煤层气的产量、出水量等，对煤层后期改造和煤层气增产工艺具有重要指导意义。但由于煤层气地层复杂的各向异性和非均质性、一般较差的钻井环境，使得现有的煤层气储层裂隙孔隙度的计算方法极不准确。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种煤层裂隙孔隙度快速计算方法。
[0004]本专利技术是这样实现的，一种煤层裂隙孔隙度快速计算方法，其特征在于，该方法具体包括：
[0005]步骤一，将钻孔钻入煤层裂隙内部，基于图像获取模块获取煤层的孔壁图像，利用距离测算模块计算孔壁图像上每一个像素点距图像获取模块中心轴之间的距离；
[0006]步骤二，利用空间坐标系模块构建孔壁图像的空间坐标系，利用第一空间坐标获取模块根据距离测算模块计算的孔壁图像上每一个像素点距成像系统中心轴之间的距离，得到孔壁图像上每一个像素点的第一空间坐标；
[0007]步骤三，裂隙范围确定模块确定煤层裂隙范围，使得所有的煤层裂隙孔隙被包围为煤层裂隙范围内；
[0008]步骤四，第二空间坐标获取模块对每一个像素点的空间坐标重新赋值，得到对应的第二空间坐标，使得重新赋值后的每一个像素点的第二空间坐标均被包含在煤层裂隙范围内；
[0009]步骤五，计算模块对所有像素点的空间坐标进行拟合，获取由所有像素点构成的空间曲面，并且根据所述空间曲面，计算煤层的总体积和煤层中的裂隙孔隙体积，进而计算煤层裂隙孔隙度。
[0010]进一步，所述孔壁图像的左上角为空间坐标系的原点，孔壁图像的宽度方向为x轴方向，孔壁图像的长度方向为y轴方向，像素点距钻孔壁面的距离方向为z轴方向。
[0011]进一步，所述基于图像获取模块获取煤层的孔壁图像，利用距离测算模块计算孔壁图像上每一个像素点距图像获取模块中心轴之间的距离，具体包括：
[0012][0013]其中，R
i
为第i个像素点与成像系统中心轴之间的距离，h为孔壁上任一测量点P在双锥面镜成像系统的上锥面镜反射点F1与下锥面镜反射点F2间的高程差；R1、R2分别为孔壁上任一测量点P在下锥面镜上的反射点F2到成像中心轴的距离和上锥面镜上的反射点F1到成像中心轴的距离；α1、α2分别为经下锥面镜的底端和上锥面镜的顶端进入成像部件中心的
光线与成像中心轴的夹角；β1、β2分别为下、上锥面镜的底面内角。
[0014]进一步，所述距离测算模块距离传输方法如下：
[0015]物理量转化为脉冲信号，第一调节参数组控制物理量的值编码成发送脉冲信号的数量，所述脉冲信号的数量表示物理量的值；
[0016]脉冲信号传输；
[0017]脉冲信号解码为物理量，第二调节参数组控制接收脉冲信号的数量解码为物理量的值。
[0018]进一步，所述第一调节参数组控制物理量的值编码成发送脉冲信号的数量包括：
[0019]count1＝(data1
‑
lowth+P)*N+M；
[0020]其中，data1为发送的物理量的值；count1为发送的脉冲数量；第一调节参数组包括，用户预设的物理量变化范围的最小值参数lowth；识别参数P，取值为非负整数；扩大参数N，取值为不小于1的数；修正参数M，取值为整数。
[0021]进一步，所述第一空间坐标是该像素点的x坐标是在孔壁图像的宽度方向上的坐标，该像素点的y坐标是在孔壁图像的长度方向上的坐标，该像素点的z坐标＝Ri
‑
R，其中，R为钻孔半径；
[0022]所述第二空间坐标是基于该像素点的空间坐标，若该像素点在平面Z＝0和平面所围成的煤层内，则所述任一个像素点的空间坐标不变；
[0023]若该像素点在平面和平面Z＝R
max
‑
R所围成的煤层内，则将该像素点的空间坐标的z坐标重新赋值为
[0024]进一步，所有像素点构成的空间曲面与平面Z＝0所围成的空间为岩样内的裂隙孔隙体积，记为Vp；
[0025]平面Z＝0和平面所围成空间为煤层体积，记为V；裂隙孔隙体积Vp和岩样体积V的计算公式为：
[0026]V
p
＝∫∫F(x，y)dxdy；
[0027][0028]根据岩样中的裂隙孔隙体积Vp和岩样的总体积V，得到煤层裂隙孔隙度为：
[0029][0030]本专利技术另一目的在于提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1
‑
6任意一项所述煤层裂隙孔隙度快速计算方法。
[0031]本专利技术另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述煤层裂隙孔隙度快速计算方法。
[0032]本专利技术另一目的在于提供一种实施所述煤层裂隙孔隙度快速计算方法的煤层裂隙孔隙度快速计算系统，该系统包括：
[0033]图像获取模块，用于获取煤层的孔壁图像；并对孔壁图像进行增强处理；
[0034]距离测算模块，与图像获取模块连接，用于基于计算孔壁图像上每一个像素点距图像获取模块中心轴之间的距离；
[0035]空间坐标系模块，用于构建孔壁图像的空间坐标系；
[0036]第一空间坐标获取模块，与距离测算模块连接，用于接收距离测算模块计算的孔壁图像上每一个像素点距成像系统中心轴之间的距离信息，得到孔壁图像上每一个像素点的第一空间坐标；
[0037]裂隙范围确定模块，用于确定煤层裂隙范围，使得所有的煤层裂隙孔隙被包围为煤层裂隙范围内；
[0038]第二空间坐标获取模块，与第一空间坐标获取模块、裂隙范围确定模块连接，用于对每一个像素点的空间坐标重新赋值，得到对应的第二空间坐标，并且使得重新赋值后的每一个像素点的第二空间坐标均被包含在煤层裂隙范围内；
[0039]计算模块，与第二空间坐标获取模块连接，用于对所有像素点的空间坐标进行拟合，获取由所有像素点构成的空间曲面，并且根据所述空间曲面，计算煤层的总体积和煤层中的裂隙孔隙体积，根据煤层的总体积和煤层中的裂隙孔隙体积，计算煤层裂隙孔隙度；
[0040]所述对孔壁图像进行增强处理方法：
[0041](1)构建煤层图集，将获取的图像存入煤层图集中；通过提取程序提取原始孔壁图像的暗部和亮部区域，并对暗部和亮部区域的局部细节进行增强处理，得到局部细节增强的孔壁图像；
[0042](2)根据预设阈值和孔壁图像强度均值，对所得到的局部细节增强的孔壁图像进行整体亮度调整，得到整体亮度调整后的孔壁图像；以及
[0043](3)对该整体亮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层裂隙孔隙度快速计算方法，其特征在于，该方法具体包括：步骤一，将钻孔钻入煤层裂隙内部，基于图像获取模块获取煤层的孔壁图像，利用距离测算模块计算孔壁图像上每一个像素点距图像获取模块中心轴之间的距离；步骤二，利用空间坐标系模块构建孔壁图像的空间坐标系，利用第一空间坐标获取模块根据距离测算模块计算的孔壁图像上每一个像素点距成像系统中心轴之间的距离，得到孔壁图像上每一个像素点的第一空间坐标；步骤三，裂隙范围确定模块确定煤层裂隙范围，使得所有的煤层裂隙孔隙被包围为煤层裂隙范围内；步骤四，第二空间坐标获取模块对每一个像素点的空间坐标重新赋值，得到对应的第二空间坐标，使得重新赋值后的每一个像素点的第二空间坐标均被包含在煤层裂隙范围内；步骤五，计算模块对所有像素点的空间坐标进行拟合，获取由所有像素点构成的空间曲面，并且根据所述空间曲面，计算煤层的总体积和煤层中的裂隙孔隙体积，进而计算煤层裂隙孔隙度。2.根据权利要求1所述的煤层裂隙孔隙度快速计算方法，其特征在于，所述孔壁图像的左上角为空间坐标系的原点，孔壁图像的宽度方向为x轴方向，孔壁图像的长度方向为y轴方向，像素点距钻孔壁面的距离方向为z轴方向。3.根据权利要求1所述的煤层裂隙孔隙度快速计算方法，其特征在于，所述基于图像获取模块获取煤层的孔壁图像，利用距离测算模块计算孔壁图像上每一个像素点距图像获取模块中心轴之间的距离，具体包括：其中，R
i
为第i个像素点与成像系统中心轴之间的距离，h为孔壁上任一测量点P在双锥面镜成像系统的上锥面镜反射点F1与下锥面镜反射点F2间的高程差；R1、R2分别为孔壁上任一测量点P在下锥面镜上的反射点F2到成像中心轴的距离和上锥面镜上的反射点F1到成像中心轴的距离；α1、α2分别为经下锥面镜的底端和上锥面镜的顶端进入成像部件中心的光线与成像中心轴的夹角；β1、β2分别为下、上锥面镜的底面内角。4.根据权利要求1所述的煤层裂隙孔隙度快速计算方法，其特征在于，所述距离测算模块距离传输方法如下：物理量转化为脉冲信号，第一调节参数组控制物理量的值编码成发送脉冲信号的数量，所述脉冲信号的数量表示物理量的值；脉冲信号传输；脉冲信号解码为物理量，第二调节参数组控制接收脉冲信号的数量解码为物理量的值。5.根据权利要求4所述的煤层裂隙孔隙度快速计算方法，其特征在于，所述第一调节参数组控制物理量的值编码成发送脉冲信号的数量包括：count1＝(data1
‑
lowth+P)*N+M；其中，data1为发送的物理量的值；count1为发送的脉冲数量；第一调节参数组包括，用户预设的物理量变化范围的最小值参数lowth；识别参数P，取值为非负整数；扩大参数N，取
值为不小于1的数；修正参数M，取值为整数。6.根据权利要求1所述的煤层裂隙孔隙度快速计算方法，其特征在于，所述第一空间坐标是该像素点的x坐标是在孔壁图像的宽度方向上的坐标，该像素点的y坐标是在孔壁图像的长度方向上的坐标，该像素点的z坐标＝Ri
‑
R，其中，R为钻孔半径；所述第二空间坐标是基于该像素点的空间坐标，若该像素点在平面Z＝0和平面所围成的煤层内，则所述任一个像素点的空间坐标不变；若该像素点在平面和平面Z＝R
max
‑
R所围成的煤层内，则将该像素点的空间坐标的z坐标重新赋值为7.根据权利要求1所述的煤层裂隙孔隙度快速计算方法，其特征在于，所有像素点构成的空间曲面与平面Z＝0所围成的空间为岩样内的裂隙孔隙体积，记为Vp；平面Z＝0和平面所围成空间为煤层体积，记为V；裂隙孔隙体积Vp和岩样体积V的计算公式为：V
p
＝∫∫F(x,y)dxdy:根据岩样中的裂隙孔隙体积Vp和岩样的总体积V，得到煤层裂隙孔隙度为：8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1
‑
6任意一项所述煤层裂隙孔隙度快速计算方法。9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1
‑
6任意一项所述煤层裂隙孔隙度快速计算方法。10.一种实施如权利要求1～6任意一项所述煤层裂隙孔隙度快速计算方法的煤层裂隙孔隙度快速计算系统，其特征在于，该系统包括：图像获取模块，用于获取煤层的孔壁图像；并对孔壁图像进行增强处理；距离测算模块，用于计算孔壁图像上每一个像素点距图像获取模块中心轴之间的距离；空间坐标系模块，用于构建孔壁图像的空间坐标系；第一空间坐标获取模块，与距离测算模块连接，用于接收距离测算模块计算的孔壁图像上每一个像素点距成像系统中心轴之间的距离信息，得到孔壁图像上每一个像素点的第一空间坐标；裂隙范围确定模块，用于确定煤层裂隙范围，使得所有的煤层裂隙孔隙被包围为煤层裂隙范围内；第二空间坐标获取模块，与第一空间坐标获取模块、裂隙范围确定模块连接，用于对每一个像素点的空间坐标重新赋值，得到对应的第二空间坐标，并且使得重新赋值后的每一个像素点的第二空间坐标均被包含在煤层裂隙范围内；计算模块，与第二空间坐标获取模块连接，用于对所有像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘承伟，李志刚，黄宇琪，张鹏，李涛，
申请(专利权)人：六盘水师范学院，
类型：发明
国别省市：