數字巖心是研究巖石孔隙和微觀滲流理論的基礎平臺。傳統數字巖心重構方法無法較好地描述頁巖中復雜的孔隙-微裂縫結構，使得重構的頁巖巖心難以達到研究微觀滲流機理的要求。由於頁巖中有很多納米級的孔隙和微裂縫⟹，因此直接獲取巖心數據的實驗設備應該具有納米級的精度🍯。本項目通過納米CT 獲得真實頁巖的數字巖心，可以作為重構任意尺度頁巖結構的基礎數據🙅🏽♂️。獲取真實巖心數據的過程主要包括以下三步：一、對巖樣預處理後獲得投影數據；二🏋🏻♀️、由投影數據重建巖心灰度圖像；三🛬🧖、采用圖像二值分割方法分離灰度圖像中的孔隙空間和巖石骨架建立數字巖心。本項目提出頁巖巖心孔隙-微裂縫復雜結構的表征和重構方法。通過納米CT掃描獲取高分辨率巖心圖像😜，使用圖像重建算法建立巖心灰度圖像和三維模型；基於深度學習和支持向量機獲取頁巖的結構特征分類，再利用多點統計法和計算統一設備架構(CUDA, compute unified device architecture)實現並行重構頁巖數字巖心。最後通過比較重構巖心和原始真實巖心的變差函數、自相關函數👨🏻🦲、滲透率和提取的孔隙網絡模型對重構質量進行評價🫳🏼。
本項目將有助於我國頁巖氣藏的滲流機理研究和開發🗾，因此具有十分重大的實際意義💂🏼🔓。
計算機科學與技術學院 張挺