一种基于荧光图像分割的页岩油可动性评价方法

本发明属于石油工程，具体涉及一种基于荧光图像分割的页岩油可动性评价方法。

背景技术：

1、随着能源需求的日益攀升和常规油气资源的不断消耗，非常规能源受到了更广泛的关注，其中页岩油作为重要的非常规油气资源，国内外均对其加大了勘探力度。页岩油作为典型的非常规资源，其可动性是影响油藏能否投入开发生产的重要因素，作为油气勘探的重要环节，页岩油可动性评价是页岩油勘探必不可少的步骤之一。

2、目前，对页岩油的可动性的研究还相对薄弱，评价页岩油可动性的方法可以分为两类：(1)定量表征：主要包括多温阶热解、地球化学参数法、生烃热模拟法、吸附-游离油模型法、核磁共振-高速离心法、高压驱替法、数值模拟法、气相色谱-质谱(gc-ms)技术；(2)定性表征：主要包括显微荧光薄片、激光共聚焦扫描电镜和场发射扫描电镜观察。以上方法虽然较多，但本质上是以页岩油轻重组分的比例及赋存情况来评价页岩油可动性，其中多温阶热解法、地球化学参数法、气相色谱-质谱(gc-ms)技术需要大量的地球化学实验数据来绘制参数变化趋势图，进而表征不同演化阶段页岩油的组分，需要的数据量大、成本较高；生烃热模拟法、核磁共振-高速离心法、高温高压驱替法由于实验价格昂贵，能够测试的样品单一，在描述不同演化阶段页岩油可动性方面存在不足；吸附-游离油模型法、数值模拟法及分子动力学模拟都是基于理想化状态进行模拟，人为因素大、代表性差。目前图像分割技术多应用于生物研究领域，如中国专利zl202211034051.7公开了一种超分辨线粒体荧光图像的自动分割方法以及中国专利zl202210988158.9公开了荧光显微成像中明场细胞图像分割方法和装置，这两项专利提到了图像的自动分割方法，但仅限于在生物领域的方法，在油气研究领域涉及相对较少。

3、本发明基于不同热演化阶段荧光薄片中不同矿物和荧光颜色的精细化提取，并提出“蓝黄比”作为页岩油可动性评价的有效参数，为同一成熟度条件下页岩油的静态可动性评价及不同热演化条件下页岩油可动下限确定给出了可行方法，有利于经济高效的指导页岩油的勘探与开发。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，达到上述技术效果本发明设计了一种基于荧光图像分割的页岩油可动性评价方法，其具体步骤为：

2、s1：选取不同成熟度的岩石样品，制作岩石薄片；

3、s2：基于s1的荧光薄片，依次拍摄同视域的单偏光、正交光和荧光照片；

4、s3：基于s2中的单偏光和正交光照片，确定岩石的矿物类型和孔隙类型，借助图像分析软件提取不同储集空间的面孔率及尺寸大小；

5、s4：基于s2中的荧光照片，确定岩石的整体含油情况，利用图像分析软件，分别提取蓝色荧光和黄色荧光，并计算蓝色荧光和黄色荧光的面孔率；

6、s5：在正交光照片上叠加提取的蓝色荧光，分析不同类型储集空间的蓝色荧光分布情况，并计算不同孔隙中的蓝色荧光所占孔径大小；

7、s6：在正交光照片上叠加提取的黄色荧光，分析不同类型储集空间的黄色荧光分布情况，并计算不同孔隙中的黄色荧光所占孔径大小；

8、s7：根据荧光照片中提取的蓝色荧光和黄色荧光面孔率，求取蓝黄比，也即，蓝色荧光面孔率/黄色荧光面孔率，以此反映岩石中页岩油的轻重比；

9、s8：根据不同类型储集空间被荧光的充填程度，判断黄色荧光与蓝色荧光的优势赋存空间和赋存孔隙大小；

10、s9：通过对比分析不同成熟度岩石薄片的数据；蓝黄比、吸附烃与游离烃的优势赋存空间类型、赋存孔隙大小，获得页岩热演化过程中页岩油轻重比、赋存特征变化规律，进而确定页岩油的可动孔径区间及可动成熟度下限。

11、本发明的有益效果是：

12、本发明在荧光显微镜和激光共聚焦扫描电镜拍摄图片的基础上，通过图像分析软件对荧光特征进行分析，对不同颜色荧光进行捕捉和分割，从而对页岩热演化过程中原油轻重组分赋存情况及其与岩石矿物之间的关系进行定量表征，以评价页岩油的可动性；相比于传统的评价方法，本发明中所述的荧光薄片的制作成本低，且能够在荧光显微镜和激光共聚焦扫描电镜下直观观察不同热演化状态下的页岩油组分及赋存状态，对页岩油可动性刻画更为精确、直观。借助图像处理软件对显微荧光图片中不同颜色的荧光、孔隙、矿物进行识别，并评价三者之间的依存关系，具有经济高效可执行性，是目前技术条件下解决不同热演化阶段页岩油可动性定量-定性综合评价的比较好的方案。

技术特征：

1.一种基于荧光图像分割的页岩油可动性评价方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种基于荧光图像分割的页岩油可动性评价方法在石油开采中的应用。

技术总结
本发明公开了一种基于荧光图像分割的页岩油可动性评价方法，在荧光显微镜和激光共聚焦扫描电镜拍摄图片的基础上，通过图像分析软件对荧光特征进行分析，对不同颜色荧光进行捕捉和分割，从而对页岩热演化过程中原油轻重组分赋存情况及其与岩石矿物之间的关系进行定量表征，以评价页岩油的可动性；本发明中所述的荧光薄片的制作成本低，且能够在荧光显微镜和激光共聚焦扫描电镜下直观观察不同热演化状态下的页岩油组分及赋存状态，同时借助图像处理软件对显微荧光图片中不同颜色的荧光、孔隙、矿物进行识别，并评价三者之间的依存关系，具有经济高效可执行性。

技术研发人员：肖正录,李勇,路俊刚,尹相东,韩玫梅,周翔,蒋奇君,周易鑫
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1