[发明专利]一种基于拓扑结构的页岩裂缝网络连通性表征方法

说明书

本发明公开的属于岩石裂缝技术领域，具体为一种基于拓扑结构的页岩裂缝网络连通性表征方法，其包括：通过CT设备发送超声波,超声波遇裂缝产生回波，超声波仪接收回波收集采样数据；提取条纹背景噪声，重建裂缝图像；通过拓扑模型建立岩石裂缝网络体系模型；通过三维图像建立岩石裂缝网络提醒模型；通过显示设备显示裂缝网络的体系模块。该基于拓扑结构的页岩裂缝网络连通性表征方法，不仅能够消除噪声，成像更加精准和清晰，而且通过拓扑运算和三维成像，共同建立裂缝网络的体系模型，建立的模型更加准确全面，表征方式更容易观察。

技术领域

本发明涉及岩石裂缝技术领域，具体为一种基于拓扑结构的页岩裂缝网络连通性表征方法。

背景技术

岩石中的裂缝对于其物理性质(硬度、强度、孔隙度、渗透性等)具有重要的影响。单一裂缝的基本特征可以使用长度、开度、倾角等几何参数进行描述，而山多条裂缝组成的复杂裂缝网络则不仅需要描述裂缝的基本发育特征，而且还需要描述裂缝的分布规律。随着裂缝性油气藏和贞岩气的大规模开采，全而、准确地表征岩石裂缝网络就显得越来越重要。但是现有的岩石裂缝网络在检测时噪声较大，成像效果不好，而且建立的模型不够准确全面，观察效果不好。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此，本发明的目的是提供一种基于拓扑结构的页岩裂缝网络连通性表征方法，不仅能够消除噪声，成像更加精准和清晰，而且通过拓扑运算和三维成像，共同建立裂缝网络的体系模型，建立的模型更加准确全面，表征方式更容易观察。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种基于拓扑结构的页岩裂缝网络连通性表征方法，包括以下步骤：

S1：通过CT设备发送超声波,超声波遇裂缝产生回波，超声波仪接收回波收集采样数据；

S2：提取条纹背景噪声，重建裂缝图像；

S3：1、通过拓扑模型建立岩石裂缝网络体系模型

(1)通过统计模块统计不同类型节点数、计算裂缝数、分支数以及裂缝、分支平均连接点数；

(2)拓扑模块接收统计数据，并建立拓扑模型；

(3)通过拓扑模型建立表征岩石裂缝网络的体系模型；

2、通过三维图像建立岩石裂缝网络提醒模型；

(1)对三维表面进行重建和预处理；

(2)对三角网格执行K-均值聚类；

(3)提取网格连通分量，将网格连通分量从三角网格类中剔除；

(4)对三角网格构成的面结构进行三维模型孔洞修补；

(5)对裂缝进行判定，提取裂缝信息，建立裂缝网络的体系模型；

S4：通过显示设备显示裂缝网络的体系模块。

作为本发明所述的基于拓扑结构的页岩裂缝网络连通性表征方法的一种优选方案，其中：所述步骤S2中误差函数的计算公式如下：

Δx_i＝x[s_i+Δs(i)]-x(s_i)≈x(s_i)·Δs(i)

采样数据为x，传感器到景物的距离为s，采样次数为i，传感器与景物偏移量为Δs，偏差值为Δx。