[发明专利]一种基于图像识别的压裂液悬砂能力评价方法

说明书

本发明公开了一种基于图像识别的压裂液悬砂能力评价方法，其包括如下步骤：S1、配制携砂液，将含支撑剂的携砂液倒入量筒中，观察混砂均匀程度和悬砂效果；S2、借助高清摄像机或照相机获取多帧高质量图像资料；S3、图像处理，依次进行图像灰度处理，图像二值化，图像分割，数据统计等步骤；S4、数据分析，每个子区域支撑剂颗粒数量为X₁₁、X₁₂、X₁₃······X_mn，计算平均值，计算标准差，进一步计算混合均匀度，混合均匀度越小说明支撑剂分散越均匀，携砂液的悬砂能力越强。本发明的方法利用图像处理技术识别支撑剂颗粒，引入混合均匀度，量化评价携砂液悬砂能力，提高评价结果精确度，缩短实验时间。

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，尤其是一种基于图像识别的压裂液悬砂能力评价方法。

背景技术

目前国内外在开发高、中、低渗透以及特低渗透油藏过程中，形成了很多经济、有效的工艺技术。由于超低渗透油藏的岩性更致密(渗透率在0.5mD以下)、孔喉更细微、应力敏感性更强，出现注水井欠注问题也更难解决，因此超低渗透油藏的高效开发一直以来是石油开发的世界级难题。

压裂是注水井增注的常用措施之一，可以有效提高注水井注入能力提高油田产能效益。压裂液是施工所用工作液，不同的压裂液类型起不同作用，其中携砂液用于携带支撑剂进入裂缝，支撑裂缝提高地层导流能力。压裂液的携砂性能是压裂液配方优化的重要指标之一，常用的方法是动、静态悬砂实验。静态悬砂实验通过记录不同砂液比(10％，20％，30％，50％，75％，100％)下支撑剂全部沉降至量筒底部所需时间，推算沉降速度来表征携砂液悬砂能力，沉砂速度越小则悬砂能力越强。但是对于高悬砂能力携砂液来说完全沉降时间往往较长，沉降过程中沉降体积通过估测得到，不够准确。例如，刘建坤对中高粘度压裂液进行悬砂实验，30/50目的支撑剂在25％砂比下充分沉降后，有12.0％～13.1％的支撑剂沉降，充分沉降时间达到1580min。参见文献，刘建坤,吴峙颖,吴春方等.压裂液悬砂及支撑剂沉降机理实验研究[J].钻井液与完井液,2019,36(03):378-383。

发明内容

本发明的目的是针对现有的悬砂实验通过记录支撑剂全部沉降至量筒底部所需时间来表征携砂液悬砂能力，这种方法对于高悬砂能力携砂液来说完全沉降时间往往较长，沉降过程中沉降体积通过估测得到，不够准确的问题，提供一种基于图像识别的压裂液悬砂能力评价方法。

本发明提供的基于图像识别的压裂液悬砂能力评价方法，步骤如下：

S1、配制携砂液

在室温下，携砂液倒入搅拌器中，调节搅拌器的转速至液体形成的漩涡可以见到搅拌器桨叶中轴顶端为止，保持搅拌器恒速转动，按特定的砂液比加入支撑剂，5min后停止搅拌，把含支撑剂的携砂液迅速倒入量筒中，观察混砂均匀程度和悬砂效果。

S2、根据支撑剂沉降情况选择拍照时机，借助高清摄像机或照相机获取多帧高质量图像资料。

S3、图像处理，具体包括如下步骤：

S31、灰度图像获取：图像处理前进行灰度化处理减少后续计算量，采用加权平均值法，对每个像素点的颜色分量R、G、B赋不同权值进行加权平均运算。

f(i,j)＝0.299R(i,j)+0.587G(i,j)+0.114B(i,j)

其中，R(i，j)、G(i，j)、B(i，j)为彩色图像中三颜色通道的像素值，f(i，j)为灰度化后输出的图像。

灰度变换：把图像每个像素点的灰度值通过一定变换关系进行处理，提高图像对比度，动态范围增大，改变灰度细节。

g(i,j)＝T[f(i,j)]