[发明专利]基于三维FIB-SEM图像的页岩孔隙定量表征方法

摘要

本发明涉及石油天然气地质勘探开发领域，具体为一种在页岩油气勘探中，采用FIB‑SEM识别页岩内部三维孔隙的类型和定量表征其结构信息。方法包括：利用FIB‑SEM对页岩中的无机质、有机质和孔隙进行微米和纳米级尺度的高精度的三维成像，得到三维FIB‑SEM图像；将三维FIB‑SEM图像的各二维图像进行对齐、对图像亮度不均匀性进行校正、滤波去除图像的噪声；将预处理后的图像进行分割，把图像划分孔隙区、有机质区、无机质区；对图像孔隙区中各孔隙进行标注，根据各孔隙周围有机、无机的分布情况将孔隙分为有机孔隙、无机孔隙、边界孔隙；通过数学方法分别对各孔隙进行分析，得到三维孔隙的表征参数。

主权项

1.基于三维FIB‑SEM图像的页岩孔隙定量表征方法，其特征在于，所述方法包括：图像采集：利用FIB‑SEM对页岩中的无机质、有机质和孔隙进行微米和纳米级尺度的高精度的三维成像，得到三维FIB‑SEM图像；图像预处理：将三维FIB‑SEM图像的各二维图像进行对齐、对图像亮度不均匀性进行校正、滤波去除图像的噪声；图像分割：将预处理后的图像进行分割，把图像划分孔隙区、有机质区、无机质区；孔隙分析：对图像孔隙区中各孔隙进行标注，根据各孔隙周围有机质区、无机质区的分布情况将孔隙分为有机孔隙、无机孔隙、边界孔隙；定量表征参数：分别对有机孔隙、无机孔隙、边界孔隙进行分析，得到三维孔隙的各种表征参数值；所述孔隙分析具体为，（1）对三维图像的各XY方向二维图像进行孔隙连通性分析、提取各孔隙边缘；一个区域中任意两个像素能够连通，则认为这是一个孔隙；二维连通性分析依据为，像素p和q，q在像素p同一层周围的4或8个像素，则像素p和q是连通的；对各二维图像中孔隙提取边缘；（2）对边缘进行Z方向连通性分析：三维连通性分析依据为，相邻两层面的孔隙边缘像素p1和q1，如果q1在像素p1上下相邻层周围的2或10或18个像素，则像素p1和q1在Z方向是连通的；（3）对各孔隙进行标注：对每个三维孔隙进行标注；（4）计算孔隙影响因子n：；其中，num_o为每个孔隙周围有机质像素的数目；num_i为每个孔隙周围无机质像素的数目；其中；（5）孔隙类型判断：，孔隙为有机质孔隙；，孔隙为边界孔隙；，孔隙为无机质孔隙；其中。