[发明专利]一种基于Micro-CT岩芯宽频介电常数表征方法和装置

权利要求书

1.一种基于Micro-CT岩芯宽频介电常数表征方法，其特征在于，包括：

采用Micro-CT无损扫描实际岩芯，获得岩芯二维灰度切片图；

对岩芯二维灰度切片图进行数字图像处理，获得岩芯三维模型；

对岩芯三维模型进行有限元数值模拟，施加电场，获得孔隙中含水、油两相流下基于宽频的数字岩芯有效介电常数；

对实际岩芯进行实验测量，获得基于宽频的实际岩芯有效介电常数；

对数字岩芯有效介电常数和实际岩芯有效介电常数进行对比，获得孔隙中水、油两相流对岩芯介电常数的影响和电场对含两相流岩芯的影响；

所述对实际岩芯进行实验测量，获得基于宽频的实际岩芯有效介电常数，包括：

采用矢量网络分析仪发射源，同轴探头测量实际岩芯，获得实际岩芯的反射参数S；根据实际岩芯的反射参数S，获得基于宽频的实际岩芯有效介电常数，具体包括：

反射系数表示为：

其中S₁₁是反射系数的幅度，是反射系数的相位，Z₀是同轴线的特性阻抗，C₀表示传输线位于空气中时的电容，C_f表示与测量介电常数无关的阻抗分量，求解上式方程可得：

ε_r＝ε′_r-jε″_r

求ε′_r、ε″_r必须求未知量C_f、C₀，通过测量已知介电常数的材料去离子水，获得：

2.如权利要求1所述的基于Micro-CT岩芯宽频介电常数表征方法，其特征在于，所述对岩芯三维模型进行有限元数值模拟，施加电场，获得孔隙中含水、油两相流下基于宽频的数字岩芯有效介电常数，包括：

在岩芯三维模型中，按图像灰度分布将孔隙和骨架分开，得到数字岩芯三维模型；

利用有限元数值模拟软件对数字岩芯三维模型进行数值分析，将水、油两相流按地层中分布规律填充至孔隙中，对骨架赋予岩石属性，对数字岩芯施加外部电场，获得孔隙中水、油两相流下基于宽频的数字岩芯有效介电常数。

3.如权利要求1所述的基于Micro-CT岩芯宽频介电常数表征方法，其特征在于，还包括：

从井场中取出固定规格的实际岩芯，并对实际岩芯进行干燥、平滑处理。

4.如权利要求1所述的基于Micro-CT岩芯宽频介电常数表征方法，其特征在于，所述岩芯三维模型中三维图像的像素分辨率为10nm、离子束切割厚度为20nm。