三维数字岩心的三维重建方法研究

论文摘要

岩心是研究和了解地层信息的重要实物地质资料,测井解释人员可以准确地从岩心样品中获得诸如孔隙度、渗透率等地质参数。取芯成本及地质条件的限制,催生了三维数字岩心重建技术的发展。国内在这方面的研究比较多,重建后的三维数字岩心形状大多数都是正方体或长方体,但这些都不符合井内圆柱体的空间结构。本文根据电成像测井图像,及其临近深度段的岩心资料,重建出该深度段的三维数字岩心圆柱,它将反映井周二维信息的电成像测井图像,拓展到包含井内信息的三维圆柱体,这极大地促进了电成像测井解释的发展。电成像测井仪器极板覆盖率的问题,导致其图像内部存在空白道,为了使重建后的三维数字岩心更加精确,本文使用两种不同类型的方法对测井图像进行修复。一种是基于快速行进的修复算法,它能较好地修复小尺寸的空白道,但对于较大尺寸的空白道,修复后会出现模糊和台阶现象;一种是基于多点地质统计的修复算法,它能修复各种尺寸的空白道,图像修复后的效果良好,图像的整体观感较强,本文使用K-维树优化了数据事件分类,使用四叉树优化了二维修复搜索。电成像测井图像中目标区域和背景区域的差异较大,且两者的灰度值并不相融,故本文选择基于标记整理的简单阈值分割法,将图像转换为包含孔洞和骨架的二值图像。利用多点地质统计法结合岩心薄片图像,对该二值图进行三维数字岩心重建,将重建后的数据点叠加成圆柱状。处理过程中,使用K-维树优化了K-均值模糊聚类算法的效率,三维重建效率得到了大幅度提升。为了测试重建算法的可行性,本文选取了电成像测井图像中三个深度段的岩心资料作为参照,计算出这三个深度段的孔隙度值,然后与重建后的三维数字岩心所计算的孔隙度进行对比。最终计算结果表明,两者的孔隙度相对误差均在10%以内,平均孔隙度几乎相同。该结果表明了本文基于电成像测井图像的数字岩心重建算法是可靠和有效的。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 江峰

导师: 张翔

关键词: 图像修复,图像分割,均值聚类法,多点地质统计法,维树

来源: 长江大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 地质学,计算机软件及计算机应用

单位: 长江大学

分类号: TP391.41;P631.81

总页数: 61

文件大小: 3861K

下载量: 133

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