[发明专利]一种基于形状参数的压裂支撑剂球度测量方法

说明书

本发明属于油气田压裂支撑剂检测技术领域，特别涉及一种基于形状参数的压裂支撑剂球度测量方法。一种基于形状参数的压裂支撑剂球度测量方法，包括以下步骤：提取标准压裂支撑剂模板中所有颗粒图像边缘；得到每个颗粒图像的最大内切圆半径和最小外接圆半径的比值以及对应的球度值并进行高阶曲线拟合，进而得到判定压裂支撑剂球度拟合系数最高的关系表达式；提取任意一幅经处理的压裂支撑剂颗粒图像的边缘，求取其最大内切圆半径与其最小外接圆半径之间的比值，代入得到的关系表达式，求得压裂支撑剂颗粒的球度值。本发明通过压裂支撑剂边缘的形状参数与球度的关系，得到压裂支撑剂球度测量方法，实现压裂支撑剂球度快速、准确的智能化测量。

技术领域

本发明属于油气田压裂支撑剂检测技术领域，特别涉及一种基于形状参数的压裂支撑剂球度测量方法。

背景技术

压裂技术作为一种新兴改造油气田的有效方式，已经被人们熟知并广泛应用。压裂技术是利用人为外加超高的压力使得岩层产生不同程度的裂缝，然后将流体注入到裂缝内，从而能形成一个易于油气流通的通道。为了使压裂后产生的裂缝能够一直保持其开启的状态，通常向流体中注入颗粒状的压裂支撑剂。

根据压裂工艺要求采用的压裂支撑，必须是具有一定圆度和球度的固体颗粒，且颗粒的圆球度值越高越好。压裂支撑剂性能和质量的优劣对油气的导流程度起着至关重要的影响，直接决定油汽产量的多少。目前，对于圆度和球度的评价常用目测通过球度和圆度模版对照进行人工标定确定，即一般是在显微镜下，调节其放大倍数在30～40倍之间或者通过显微照相技术对支撑剂颗粒进行拍照，然后再与行业规定标准的球度和圆度模板Krumbein-Sloss模板对比，根据采集的所有颗粒图像，确定每一个支撑剂颗粒的球度值和圆度值。

然而，这种人工目测标定的方法，受人为干扰的概率很大，容易受到外部因素的影响，这就会使测量的球度值和圆度值结果不准确，导致依据不充分，溯源性也就比较差。同时还要考虑到人工容易疲劳，工作效率不能得到有效保证，不能对多批次大量的压裂支撑剂颗粒性能和质量的测定。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于形状参数的压裂支撑剂球度测量方法，通过压裂支撑剂边缘的形状参数与球度的关系，得到压裂支撑剂球度测量方法，实现压裂支撑剂球度快速、准确的智能化测量。

本发明的技术方案在于：一种基于形状参数的压裂支撑剂球度测量方法，包括以下步骤：

S1：选取标准压裂支撑剂模板，对标准压裂支撑剂模板中的支撑剂颗粒图像进行处理，提取标准压裂支撑剂模板中所有颗粒图像边缘；

S2：计算S1中提取的每个标准压裂支撑剂模板颗粒图像的最大内切圆半径和最小外接圆半径；

S3：根据S2中提取的标准压裂支撑剂颗粒图像的最大内切圆半径和最小外接圆半径，得到其半径之间的比值以及对应的球度值；

S4：根据S3中得到的标准压裂支撑剂颗粒图像的最大内切圆半径和最小外接圆半径之间的比值以及对应的球度值，构建半径比值和球度值的数据集合；

S5：根据S4中得到的数据集合进行高阶曲线拟合，得到判定压裂支撑剂球度拟合系数最高的关系表达式；

S6：获取待测量压裂支撑剂颗粒图像并进行处理，提取任意一幅经处理的压裂支撑剂颗粒图像的边缘，求取其最大内切圆半径与其最小外接圆半径之间的比值，代入S5得到的关系表达式，求得压裂支撑剂颗粒的球度值。

所述S1中标准压裂支撑剂模板为Krumbein-Sloss模板，Krumbein-Sloss模板中有20个标准压裂支撑剂模板颗粒。

所述S4中标准压裂支撑剂颗粒图像的最大内切圆半径和最小外接圆半径之间的比值以及对应的球度值共有20个数据对，同时加上标准圆形和线段的数据对，组成一个22个数据对的集合，在所述S5中对其进行高阶曲线拟合，得到判定系数最高的关系表达式，如下所示：