页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法及系统

本发明涉及页岩网络模型构建，特别是涉及页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

2、致密储层成分和结构复杂多样，在物理性质上表现出非均质性和各向异性，孔隙结构复杂、类型多样，广泛发育微纳米级孔喉，孔隙度及渗透率非常低。由于微纳米多孔结构特性，导致岩体中物质运移具有复杂性和显著的多尺度效应。因此准确评价页岩的微观孔隙结构特征及渗流是非常规油储层的重点。

3、利用常规的微观孔喉表征方法已经不能满足致密页岩储层毫米—微米—亚微米—纳米孔喉结构体系的精细表征研究，利用微纳米x-ct扫描技术、聚焦离子束扫描电镜(fib-sem)等图像分析法成为精细刻画致密页岩储层微观孔隙结构主要手段。虽然高分辨率图像可以表征更精细的孔隙结构，但成像分辨率与视域之间存在矛盾，难以同时获得高分辨率与大尺寸的图像。由于页岩的高度异质性和当前成像技术的局限性，所有相关特征都不能在单一尺度上解决，所以多尺度的成像和不同尺度之间的整合是准确表征页岩特性的重要条件。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法及系统；以解决无法有效表征页岩的多尺度和多组分特性的问题。

2、一方面，提供了页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法，包括：

3、获取不同分辨率尺度页岩的微观结构图像；

4、从低分辨率图像中提取出孔隙和裂缝结构特征参数，以及不同矿物成分分布与含量表征；基于所提取的数据，构建低分辨率图像对应的孔隙网络模型；

5、从高分辨率图像中提取对应尺度的孔隙结构特征参数，对孔隙周边的矿物成分进行表征，根据孔隙周边的矿物成分，标记出孔隙类型，得到高分辨率图像对应的孔隙网络模型；

6、将高分辨率图像对应的孔隙网络模型，添加到低分辨率图像对应的孔隙网络模型中，整合不同分辨率下孔隙和裂隙结构特征参数；在整合过程中，基于约束条件对不同分辨率下的孔隙进行跨尺度连接，构建跨尺度多组分孔隙网络模型；基于跨尺度多组分孔隙网络模型，实现页岩微观结构的可视化；其中，约束条件，是以总孔隙度与矿物成分含量之间的关系为约束条件。

7、另一方面，提供了页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建系统，包括：

8、获取模块，其被配置为：获取不同分辨率尺度页岩的微观结构图像；

9、低分辨率模型构建模块，其被配置为：从低分辨率图像中提取出孔隙和裂缝结构特征参数，以及不同矿物成分分布与含量表征；基于所提取的数据，构建低分辨率图像对应的孔隙网络模型；

10、高分辨率模型构建模块，其被配置为：从高分辨率图像中提取对应尺度的孔隙结构特征参数，对孔隙周边的矿物成分进行表征，根据孔隙周边的矿物成分，标记出孔隙类型，得到高分辨率图像对应的孔隙网络模型；

11、整合模块，其被配置为：将高分辨率图像对应的孔隙网络模型，添加到低分辨率图像对应的孔隙网络模型中，整合不同分辨率下孔隙和裂隙结构特征参数；在整合过程中，基于约束条件对不同分辨率下的孔隙进行跨尺度连接，构建跨尺度多组分孔隙网络模型；基于跨尺度多组分孔隙网络模型，实现页岩微观结构的可视化；其中，约束条件，是以总孔隙度与矿物成分含量之间的关系为约束条件。

12、再一方面，还提供了一种电子设备，包括：

13、存储器，用于非暂时性存储计算机可读指令；以及

14、处理器，用于运行所述计算机可读指令，

15、其中，所述计算机可读指令被所述处理器运行时，执行上述第一方面所述的方法。

16、再一方面，还提供了一种存储介质，非暂时性存储计算机可读指令，其中，当非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行第一方面所述方法的指令。

17、再一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序当在一个或多个处理器上运行的时候用于实现上述第一方面所述的方法。

18、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

19、使用多种图像分析法获得不同尺寸页岩的微观结构图像,即毫米—微米—亚微米—纳米尺度的页岩图像，跨越四个数量级，构建一种关于页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型，全面研究微裂缝页岩的非均质复杂微观结构和孔隙系统。该模型考虑了中间尺度整合的异质性，更加准确表征页岩储集空间，模拟页岩真实微观孔隙结构，为后续进行流动模拟提供了重要基础。

技术特征：

1.页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法，其特征是，包括：

2.如权利要求1所述的页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法，其特征是，获取不同分辨率尺度页岩的微观结构图像，包括：毫米尺度、微米尺度、亚微米尺度和纳米尺度的页岩图像；将毫米尺度、微米尺度、亚微米尺度的页岩图像视为低分辨率图像，将纳米尺度的页岩图像视为高分辨率图像。

3.如权利要求1所述的页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法，其特征是，基于所提取的数据，构建低分辨率图像对应的孔隙网络模型，具体包括：

4.如权利要求1所述的页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法，其特征是，所述低分辨率图像对应的孔隙网络模型，包括：孔隙、裂缝以及矿物成分；在低分辨率图像对应的孔隙网络模型中，标记无机质位置和有机质位置。

5.如权利要求1所述的页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法，其特征是，在整合过程中，基于约束条件对不同分辨率下的孔隙进行跨尺度连接，构建反映页岩真实孔裂结构特征的跨尺度多组分孔隙网络模型，包括：

6.如权利要求1所述的页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法，其特征是，所述约束条件，包括：

7.页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建系统，其特征是，包括：

8.一种电子设备，其特征是，包括：

9.一种存储介质，其特征是，非暂时性存储计算机可读指令，其中，当非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，执行权利要求1-6任一项所述方法的指令。

10.一种计算机程序产品，其特征是，包括计算机程序，所述计算机程序当在一个或多个处理器上运行的时候用于实现上述权利要求1-6任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了页岩介质跨尺度多组分孔隙网络模型的构建方法及系统，获取不同分辨率尺度页岩的微观结构图像；从低分辨率图像中提取出孔隙和裂缝结构特征参数，不同矿物成分分布与含量表征；基于提取的数据，构建低分辨率图像对应的孔隙网络模型；从高分辨率图像中提取对应尺度的孔隙结构特征参数，对孔隙周边的矿物成分进行表征，标记出孔隙类型，得到高分辨率图像对应的孔隙网络模型；将高分辨率图像对应的孔隙网络模型，添加到低分辨率图像对应的孔隙网络模型中，整合不同分辨率下孔隙和裂隙结构特征参数；基于约束条件对不同分辨率下的孔隙进行跨尺度连接，构建反映页岩真实孔裂结构特征的跨尺度多组分孔隙网络模型。

技术研发人员：熊清蓉,高天姿,段抗,张强勇,刘其方,曲勇晓,邹洪,宋佳琦
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12