[发明专利]一种基于岩心照片识别裂缝类型的方法

说明书

本发明提供一种基于岩心照片识别裂缝类型的方法，用工业CCD相机对岩心进行扫描以获取岩心外表面图片；对岩心外表面图片进行预处理得到岩心预处理图；对岩心预处理图进行边缘检测得到边缘轮廓构成的各个裂缝区域，所述各个裂缝区域构成第一集合；对第一集合进行处理，筛选出天然裂缝集合；修复天然裂缝集合中的天然裂缝图像，调整天然裂缝图像到统一大小；把统一大小的天然裂缝图像输入预先训练好的卷积神经网络模型，得到天然裂缝的类型。通过采集岩心照片，对图片进行处理加工，利用神经网络进行识别匹配，大大地提高了准确率和减轻了科研人员的负担，能满足日益增长的油气勘探开发需求，意义重大。

技术领域

本发明公开涉及图像处理领域，具体涉及一种自动识别岩心照片中天然裂缝类型的方法。

背景技术

岩心是石油勘探过程中重要的地质信息媒介，岩石在应力作用下产生机械性破坏，无明显位移的断裂构造叫裂缝，它在描述油气运聚成藏具有指导意义。岩心裂缝研究是探明和判断裂缝性油气藏的关键手段，随着裂缝性油气藏的探明储量和产量不断上升，岩心裂缝的产状研究日益受到重视。如何高效，自动，准确地观察，筛选，描述和评价岩心裂缝特性变得尤为重要，也是研究裂缝型油气藏的关键，对油气田勘探开发具有重要的理论指导和现实意义。

钻井岩心是获取地下地质特征的第一手资料，从岩心可以获得古生物化石的特征，推算地层的年代，进行地层对比，研究储集层的性质。获取到的岩心呈块状圆柱形，在获取岩心图像资料之前需要对岩心进行整理，整理步骤包括使用清水和毛刷清洗。整理过程中既要清理表面污渍有不能破坏结构和形态，之后对破碎的岩心进行拼接以尽可能恢复原貌。岩心整理是岩心研究不可或缺的前置步骤。

整理好的岩心进行外表面图像扫描，现有工作流程包括使用旋转的滚辊转动岩心，配合工业相机，采集一次后滚辊旋转一个角度，采集下一个角度的图片，完成一个岩心的采集后，对图像进行裁剪和拼接。除了外表面图像扫描，岩心的成像还包括岩心横截面图像采集，荧光扫描。

在岩心获取的过程中，存在人工操作时形成的人工裂缝，人工裂缝一般多见于岩心表面，覆盖面积小而且难贯穿至内部。现有常见流程是人工识别，因为岩心会被污染和被光线、泥土、划痕或其他物质的浸染，现有常规照片处理方法不是为处理岩心照片特别设计，处理岩心图片的效果差，导致后续人工识别存在准确性不高，效率低和依赖经验等问题，不能满足日益增长的油气开采生产要求。

发明内容

为了克服现有方法的不足，本发明的目的在于提供一种基于岩心照片识别裂缝类型的方法，提高了岩心照片识别天然裂缝类型的准确性和效率，获得了较好的岩心图片识别天然裂缝类型效果，减少了人工工作量。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

步骤1，用工业CCD相机对岩心进行扫描以获取岩心外表面图片；

步骤2，对岩心外表面图片进行预处理得到岩心预处理图；

步骤3，对岩心预处理图进行边缘检测得到边缘轮廓构成的各个裂缝区域，所述各个裂缝区域构成第一集合；

步骤4，对第一集合进行处理，筛选出天然裂缝集合；

步骤5，修复天然裂缝集合中的天然裂缝图像，调整天然裂缝图像到统一大小；

步骤6，把统一大小的天然裂缝图像输入预先训练好的卷积神经网络模型，得到天然裂缝的类型，所述天然裂缝类型可以分为构造裂缝和非构造裂缝两类：构造裂缝主要包括张性裂缝、剪性裂缝和压性裂缝，而非构造裂缝则主要包括溶蚀缝、压实缝、风化缝、层间缝和沉积裂缝等。

进一步地，在步骤1中，用工业CCD相机对岩心进行扫描以获取岩心外表面图片的方法包括以下子步骤：

步骤1.1，将岩心放在步进电机控制旋转的滚辊上；

步骤1.2，使用工业CCD相机扫描岩心；