基于圖像處理的數(shù)字巖心重構方法研究及應用
發(fā)布時間:2021-01-17 22:44
頁巖氣儲層孔隙結構特征對頁巖氣勘探開發(fā)具有重要意義。通過對頁巖巖心的電鏡掃描數(shù)字圖像進行大范圍地重構可以對這些微裂縫的微觀結構進行更直觀的觀察,獲得孔隙的大小、形態(tài)及有機質分布等,從而為研究頁巖氣的成藏機理、運移規(guī)律及開發(fā)提供基礎數(shù)據(jù),F(xiàn)有的數(shù)字巖心重構方法難以進行特征調控,為彌補現(xiàn)有方法不足,本文在圖像紋理合成算法的基礎上,提出了一種新的基于特征子圖的且能夠自由調控特征比例的數(shù)字巖心重構方法,并利用圖像修復技術對其進行優(yōu)化。結果表明該方法能夠提高重構速度,控制重構巖心圖像中礦石、有機質等組分比例,較好地保持了樣本的局部結構特征,具有良好的應用前景。本文方法首先從原始頁巖樣本中挑選出若干特征子圖作為訓練圖像輸入,隨后給每幅訓練圖像預先設置一個特征比例參數(shù),再根據(jù)本文定義的挑選準則到對應的訓練圖像中進行匹配塊挑選,利用圖像縫合技術完成重疊區(qū)域的拼接,一直到整幅圖像重構完成,最后還驗證了算法特征比例參數(shù)的可調控性。與CIQ算法相比較,本文算法重構速度更快,重要的結構特征都得到了保留。為進一步提高重構的質量,本文接著對該方法進行了優(yōu)化,在重構之前增加了圖像修復環(huán)節(jié),使用Criminisi算法...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
模擬效果對比
1)個門檻值曲線通過下式確定:[ ],1( ) ( ) 0,1kk kkπu P u== ∑ ∈k = 1, ,K檻值曲線如下:1( ) ( ( ))k kt u G πu = k = 1, ,K( )u為節(jié)點處巖相比例的累積概率分布,1G( ) 是標準正態(tài)累計分:=G ( y ) Prob{Y ≤ y}模擬過程中要求數(shù)據(jù)滿足高斯分布,所以第二步需要對原始數(shù)據(jù),使其轉換為服從高斯分布的數(shù)據(jù) y。利用序貫高斯模擬法求取每一模擬點的均值和方差,再利用累積一點的高斯模擬值。最后使用門檻值曲線 ( )kt u 去截斷生成的高斯場(見下圖),從而獲的變量值。
(a) (b) (c)圖 2.2 2 點、5 點和 6 點鄰域系統(tǒng)示意圖Fig 2.2 2-Point, 5-Point and 6-Point Neighborhood System Diagram具體重建步驟如下:(1)首先確定 (1,1) 點的狀態(tài),計算 2 點領域系統(tǒng)的條件概率,依次為點 (1,直到第一行賦值完成。(2)根據(jù) (1,1) 點的狀態(tài),依次為 (i ,1)點賦值,樣本第一列賦值完成。(3)再根據(jù)前兩步中點 (1,1) 、 (1,2) 和 (2,1) 的狀態(tài),計算 4 點領域系統(tǒng)的條,對(2,2)點賦值。再從上往下按順序為點(i , j )賦值,要求 i > 2。(4)最后計算 6 點領域系統(tǒng)的轉移概率,給第 2 行依次賦值,結束后繼續(xù)領域系統(tǒng)的轉移概率對第 3 行賦值,依此類推,直到圖像上所有的點賦值(5)賦值完成后對與原圖的孔隙度進行比較,如果滿足要求重構結束;如足要求,則去調整重建過程中條件概率的加權因子,重新給每一點賦值直度符合對應的要求為止。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于CT圖像灰度分布的含雜質煤體三值化方法[J]. 鐘江城,周宏偉,任偉光,王子輝,陳吉. 力學與實踐. 2018(02)
[2]數(shù)字巖心建模方法研究現(xiàn)狀及展望[J]. 林承焰,吳玉其,任麗華,王楊,閆偉超,孫小龍,張憲國,張依旻. 地球物理學進展. 2018(02)
[3]采用多點地質統(tǒng)計法重構頁巖的數(shù)字巖心[J]. 龐偉. 天然氣工業(yè). 2017(09)
[4]多點地質統(tǒng)計學建模方法在復雜疊置樣式砂體表征中的應用[J]. 丁芳,陸嫣,段冬平,劉英輝,黃鑫,陳波,陳晨. 復雜油氣藏. 2017(01)
[5]基于多點地質統(tǒng)計法的多孔介質重構研究[J]. 張挺,李道倫,盧德唐,楊佳慶. 中國科學(G輯:物理學 力學 天文學). 2009(09)
[6]順序指示模擬重建三維數(shù)字巖心的準確性評價[J]. 劉學鋒,孫建孟,王海濤,于華偉. 石油學報. 2009(03)
[7]圖像處理技術在數(shù)字巖心建模中的應用[J]. 朱益華,陶果,方偉. 石油天然氣學報. 2007(05)
[8]數(shù)字巖心技術現(xiàn)狀及展望[J]. 姚軍,趙秀才,衣艷靜,陶軍. 油氣地質與采收率. 2005(06)
[9]應用截斷高斯隨機模擬法研究沉積微相[J]. 陳亮,黃述旺,賴澤武. 石油勘探與開發(fā). 1998(06)
博士論文
[1]基于圖形處理的多點地質統(tǒng)計算法及模型評價[D]. 李雪.中國科學技術大學 2016
本文編號:2983729
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
模擬效果對比
1)個門檻值曲線通過下式確定:[ ],1( ) ( ) 0,1kk kkπu P u== ∑ ∈k = 1, ,K檻值曲線如下:1( ) ( ( ))k kt u G πu = k = 1, ,K( )u為節(jié)點處巖相比例的累積概率分布,1G( ) 是標準正態(tài)累計分:=G ( y ) Prob{Y ≤ y}模擬過程中要求數(shù)據(jù)滿足高斯分布,所以第二步需要對原始數(shù)據(jù),使其轉換為服從高斯分布的數(shù)據(jù) y。利用序貫高斯模擬法求取每一模擬點的均值和方差,再利用累積一點的高斯模擬值。最后使用門檻值曲線 ( )kt u 去截斷生成的高斯場(見下圖),從而獲的變量值。
(a) (b) (c)圖 2.2 2 點、5 點和 6 點鄰域系統(tǒng)示意圖Fig 2.2 2-Point, 5-Point and 6-Point Neighborhood System Diagram具體重建步驟如下:(1)首先確定 (1,1) 點的狀態(tài),計算 2 點領域系統(tǒng)的條件概率,依次為點 (1,直到第一行賦值完成。(2)根據(jù) (1,1) 點的狀態(tài),依次為 (i ,1)點賦值,樣本第一列賦值完成。(3)再根據(jù)前兩步中點 (1,1) 、 (1,2) 和 (2,1) 的狀態(tài),計算 4 點領域系統(tǒng)的條,對(2,2)點賦值。再從上往下按順序為點(i , j )賦值,要求 i > 2。(4)最后計算 6 點領域系統(tǒng)的轉移概率,給第 2 行依次賦值,結束后繼續(xù)領域系統(tǒng)的轉移概率對第 3 行賦值,依此類推,直到圖像上所有的點賦值(5)賦值完成后對與原圖的孔隙度進行比較,如果滿足要求重構結束;如足要求,則去調整重建過程中條件概率的加權因子,重新給每一點賦值直度符合對應的要求為止。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于CT圖像灰度分布的含雜質煤體三值化方法[J]. 鐘江城,周宏偉,任偉光,王子輝,陳吉. 力學與實踐. 2018(02)
[2]數(shù)字巖心建模方法研究現(xiàn)狀及展望[J]. 林承焰,吳玉其,任麗華,王楊,閆偉超,孫小龍,張憲國,張依旻. 地球物理學進展. 2018(02)
[3]采用多點地質統(tǒng)計法重構頁巖的數(shù)字巖心[J]. 龐偉. 天然氣工業(yè). 2017(09)
[4]多點地質統(tǒng)計學建模方法在復雜疊置樣式砂體表征中的應用[J]. 丁芳,陸嫣,段冬平,劉英輝,黃鑫,陳波,陳晨. 復雜油氣藏. 2017(01)
[5]基于多點地質統(tǒng)計法的多孔介質重構研究[J]. 張挺,李道倫,盧德唐,楊佳慶. 中國科學(G輯:物理學 力學 天文學). 2009(09)
[6]順序指示模擬重建三維數(shù)字巖心的準確性評價[J]. 劉學鋒,孫建孟,王海濤,于華偉. 石油學報. 2009(03)
[7]圖像處理技術在數(shù)字巖心建模中的應用[J]. 朱益華,陶果,方偉. 石油天然氣學報. 2007(05)
[8]數(shù)字巖心技術現(xiàn)狀及展望[J]. 姚軍,趙秀才,衣艷靜,陶軍. 油氣地質與采收率. 2005(06)
[9]應用截斷高斯隨機模擬法研究沉積微相[J]. 陳亮,黃述旺,賴澤武. 石油勘探與開發(fā). 1998(06)
博士論文
[1]基于圖形處理的多點地質統(tǒng)計算法及模型評價[D]. 李雪.中國科學技術大學 2016
本文編號:2983729
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