[发明专利]一种非常规储层多尺度与多组分数字岩心构建方法

说明书

一种非常规储层多尺度与多组分数字岩心构建方法，包括以下步骤：步骤1：构建不同尺度孔隙信息融合的多尺度三维数字岩心；步骤2：基于于岩心二维图片，构建多组分数字岩心；步骤3：将融合不同孔隙尺度信息的多尺度岩心与多组分岩心进行嵌套，构建包含不同尺度孔隙信息的多尺度与多组分非常规储层三维数字岩心。本发明实现了不同尺度孔隙信息的融合同时实现岩石矿物组分的表征，构建的结果有助于研究致密砂岩、页岩储层弹性性质，探索不同矿物组分、裂缝以及层理等对于岩石弹性性质的影响规律，从而对岩石脆性成因进行探索性研究，为致密砂岩、页岩脆性测井评价乃至压裂改造研究提供了基础理论支撑。

技术领域

本发明涉及油气勘探领域，具体涉及一种非常规储层多尺度与多组分数字岩心构建方法。

背景技术

以致密砂岩和泥页岩外代表的非常规性储层目前成为国内外油气勘探的热点与重点，而这类储层的特点：首先，孔隙结构复杂，孔隙尺寸分布范围宽泛，孔隙大小从纳米，微米，几十微米到几毫米，尺度跨越3-6个数量级；其次，在非常规性储层特别是泥页岩骨架中矿物组分多，例如石英、方解石、粘土、有机质等，骨架矿物的电阻率特性挑战电阻率测井在泥页岩储层评价的作用，骨架矿物弹性特性影响储层的脆性特性，进而影响该类储层油气开采重要手段-压裂技术的效果。因此需要构建不同尺度孔隙信息融合的多尺度数字岩心研究孔隙分布、孔隙结构以及孔隙内流体特性对于岩石物理属性的影响，同时也需要构建多组分数字岩心研究矿物对于岩石物理属性的影响。但是已有的x-CT，SEM，FIB-SEM图像融合构建高精度的三维数字岩心，反映微纳米尺度的孔隙分布，该类技术的缺点是构建的岩心尺寸小仅为几微米。已有的基于二维图像构建多组分岩心的蒙特卡洛-马尔科夫链(MCMC)法，实现矿物组分和孔隙的三维岩心构建，但是该方法的缺点是仅构建当前岩心分辨率条件下的孔隙，孔隙尺寸单一，同时该方法另一个不足是模板状态过多造成部分模板状态为零，因此，实际应用过程中采用了各个矿物分别建立三维岩心而后嵌套的方法建立多组分岩心，造成构建过程中没有充分考虑模板中不同矿物组分间的信息。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，

(1)现有岩心构建方法孔隙结构信息单一、训练岩心图片尺寸造成模板中某些概率为零生成多组分岩心困难。

(2)基于岩心二维图片采用MCMC构建多组分三维数字岩心，解决三维岩心构建过程中某些模板状态为零的问题。

本发明提供一种非常规储层多尺度与多组分数字岩心构建方法，包括以下步骤：

步骤1：构建不同尺度孔隙信息融合的多尺度三维数字岩心；

步骤2：基于岩心二维图片，构建多组分数字岩心；

步骤2.1：岩心二维图片识别矿物；

步骤2.2：采用多个模板遍历矿物识别后的二维岩心图片获取相应模板的概率分布，所述多个模板包括一维1邻域模板、一维2邻域模板、一维3邻域模板，二维3邻域模板、二维4邻域模板，二维5邻模板域、二维6邻域模板；

步骤2.3：基于不同模板概率分布，采用改进的MCMC方法重建三维多组分数字岩心，所述步骤2.3包括：

步骤2.31：采用一维1邻域、一维2邻域、一维3邻域模板构建第一行(X＝1，Z＝1，Y方向)，X表示三维空间的X方向坐标，Y表示三维空间的Y方向坐标，Z表示三维空间的Z方向坐标；

步骤2.32：采用二维3邻域、二维4邻域模板、二维5邻域、二维6邻域模板填充矿物构建第一个平面(Z＝1)，若二维6邻域模板概率为0，则将该二维模板降低为5邻域确定填充矿物的概率；若二维5邻域模板概率也为0，则将二维模板降低为4邻域确定填充不同矿物概率，依次类推，在该过程中首先模板邻域数目降低，然后是模板维数的降低，直至模板概率不为0；