一种缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法与流程

1.本发明涉及缝洞型油藏的开发技术领域，尤其涉及一种缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法。

背景技术：

2.石油天然气资源埋藏在数千米的地下，对缝洞型油气藏来说，孔洞及裂缝是油气的储集及运移通道，目前对缝洞型油气藏的缝洞体结构特征，主要是通过地震解释、测井资料、孔渗物性分析等手段进行研究。以上研究方法精度不高，严重缺少精细的缝洞分布情况，进而得不到可靠的研究成果，无法真正认识实际的缝洞型油藏。特别是在缝洞型油气田开发中后期，若对水驱油后剩余油含量及剩余油分布情况的认识不清晰，会使油田在注水方式的优化、注采井网的构建方面带来极大的麻烦。
3.目前对于缝洞型油气藏的缝洞体结构进行研究，主要是通过建立缝洞体结构物理模型，将岩层内部的孔缝结构通过器械工具刻蚀在玻璃板或亚克力板上。这种制作工艺耗时长且不能把岩层内部的细微结构特征刻画出来，精度低。
4.3d打印技术是近年来兴起的一项快速成型技术。该技术是以三维数据体为基础，以固体粉末、树脂、塑料等为材料，通过逐层打印的方式快速构成实体。该技术已经广泛用于医疗、汽车、航空、建筑等领域。将该技术应用到缝洞型油气藏的缝洞体结构物理模型的建立上，由于3d打印技术的扫描仪扫描范围和扫描精度有限，只能够扫描并还原某一块岩石样品的缝洞体结构，不能将其应用到缝洞型油气藏的整个大区域(比如一个油区)的物理模型建立上。

技术实现要素：

5.本发明提供一种缝洞型油气藏精细物理模型的制造方法，联合使用ct扫描技术、三维地震成像技术和3d打印技术，制作出可真实反映整个油区地下地层所有缝洞结构的精细物理模型，对该精细物理模型开展各种室内驱替实验，可以准确获得原油采收率、残余油饱和度及渗流特征等参数，对该缝洞型油气藏中后期开发尤其是在注水方式的优化、注采井网的结构设计方面具有重要的指导意义。
6.本发明技术方案如下：
7.一种缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法，包括以下步骤：
8.s1，在缝洞型油气藏的目标油区内，选取具有典型缝洞结构的岩心样品，通过ct扫描仪对岩心样品进行ct扫描，获取岩心样品的一组二维投影图像；
9.s2，利用带有菲尔德坎普算法的重构软件对岩心样品的一组二维投影图像进行三维重构，获取岩心样品的3d数字图像；
10.s3，通过3d图像分析软件对所述3d数字图像进行分析，获得岩心样品的缝洞特征图像，并将该将该缝洞特征图像导出为缝洞数据体；
11.s4，将所述缝洞数据体导入3d图像编辑软件中，获取所述岩心样品中每一条裂缝
的单体裂缝图像和每一个孔洞的单体孔洞图像；
12.s5，重复步骤s1至步骤s4，对缝洞型油气藏的目标油区内、大量的具有典型缝洞结构的岩石样品进行分析，获得大量的单体裂缝图像和单体孔洞图像，组成单体裂缝图像库和单体孔洞图像库；
13.s6，根据缝洞型油气藏目标油区的三维地震模型，选取合适的单体裂缝图像和/或单体孔洞图像在3d图像编辑软件中进行排列组合，得到与所述三维地震模型相同的目标油区模拟图像，并将所述目标油区模拟图像导出为3d打印机的预打印图像数据体；
14.s7，将所述预打印图像数据体，导入3d打印机，打印出目标油区的精细物理模型。
15.作为优选，所述s6中，所述三维地震模型包括通过三维地震探测技术将目标油区地下岩层的地质构造反演成的可视化三维地震图像，所述可视化三维地震图像至少能够显示目标油区地下孔洞与裂缝的分布情况。
16.作为优选，所述s3中，通过3d图像分析软件对所述3d数字图像进行分析包括将所述3d数字图像进行图像区域选择分析和/或阈值设置分析和/或去噪分析和/或布尔运算分析；所述3d图像分析软件至少能够计算岩石物性参数和岩石型态特征，所述岩石物性参数至少包括孔洞直径和裂缝宽度，所述岩石型态特征至少包括孔洞型态特征和裂缝型态特征。
17.作为优选，所述s6中，选取合适的单体裂缝图像和/或单体孔洞图像在3d图像编辑软件中进行排列组合后，形成缝洞单元体和/或孔洞单元体，将缝洞单元体和/或孔洞单元体经布尔运算处理和/或修正处理和/或去噪处理，得到与所述三维地震模型相同的目标油区模拟图像。
18.作为优选，所述s2中，带有菲尔德坎普算法的重构软件至少能够将数千张ct扫描的二维投影图像变换成3d数字图像。作为优选，所述3d图像编辑软件至少包括修复功能、缩放功能、旋转功能、布尔运算功能、合并零部件功能、壳体转为零件功能和切割功能。
19.作为优选，所述3d打印机为激光粉末烧结3d打印机或彩多材料3d打印机。
20.一种缝洞型油气藏目标油区精细物理模型，使用上述缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法制作而成。
21.作为优选，所述激光粉末烧结3d打印机以覆膜砂为打印材料，制成的缝洞型油气藏目标油区精细物理模型能够开展多种室内驱替实验。
22.作为优选，所述彩多材料3d打印机以光敏树脂为打印材料，制成缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的展示模型，该展示模型可透视显示目标油区内部的孔缝信息。
23.本发明相对于现有技术优势在于：本发明所述一种缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法，将ct扫描技术、三维地震成像技术和3d打印技术进行有机结合，通过建立单体裂缝图像库和单体孔洞图像库，并在单体裂缝图像库和单体孔洞图像库内选取合适的单体裂缝图像和/或单体孔洞图像在3d图像编辑软件中进行排列组合，得到与三维地震成像技术得到的所述三维地震模型相同的目标油区模拟图像，进而通过3d打印机打印出能够覆盖整个目标油区甚至缝洞型油气藏整个区域地下地层的精细物理模型，该精细物理模型覆盖面广，可以反映该区域地下岩层内部真实的孔缝结构，对模型开展各种室内驱替实验，可以获得原油采收率、残余油饱和度及渗流特征等参数，对后期油藏开发尤其是在注水方式的优化、注采井网的结构设计方面具有重要的指导意义。本发明获得的缝洞型油气藏
目标油区精细物理模型用于室内实验研究，相较于在油区进行现场实验节约了成本，节省了时间和大量人力物力。
附图说明
24.图1是本发明一种缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法的流程图。
具体实施方式
25.为了便于理解本发明，下面结合具体实施例，对本发明进行更详细的说明。
26.一种缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法，包括步骤如下：
27.s1，在缝洞型油气藏的目标油区内，选取具有典型缝洞结构的岩心样品，通过ct扫描仪对岩心样品进行ct扫描，获取岩心样品的一组二维投影图像；所述ct扫描仪为bruker公司生产的skyscan1173型ct扫描仪，其配备的x射线源最大电压为130kv，可扫描最大直径为14cm，长度为20cm的样品，最大像素分辨率5μm。该ct扫描仪包括产生x射线的球管和样品台(可以360
°
旋转)，还包括可探测x射线并产生投影的监测器。ct扫描仪与计算机相连接，可以通过ct扫描仪厂家提供的操作软件控制扫描仪。ct扫描仪对岩石样品进行无损扫描，可以探测岩石样品内部的孔缝和骨架结构。这里中获取的岩心样品的一组二维投影图像中，至少包括数千张ct扫描的二维投影图像。
28.s2，利用带有菲尔德坎普(feldkamp)算法的重构软件(nrecon)对岩心样品的二维投影图像进行三维重构，获取岩心样品的3d数字图像；
29.s3，通过3d图像分析软件(如ctan)对所述3d数字图像进行分析，经图像区域选择分析、阈值设置分析、去噪分析、布尔运算分析，获得岩心样品的缝洞特征图像，并将该缝洞特征图像以stl格式导出，得到缝洞数据体；
30.s4，将所述缝洞数据体导入3d图像编辑软件(如magics)中，经修复处理后，使用其壳体转为零件的功能将缝洞数据体转为零件，得到岩心样品的缝洞图像，将岩心样品的缝洞图像通过切割功能，获取所述岩心样品中每一条裂缝的单体裂缝图像和每一个孔洞的单体孔洞图像；
31.s5，重复步骤s1至步骤s4，对缝洞型油气藏的目标油区内、一定量的具有典型缝洞结构的岩石样品进行分析，获得足够的单体裂缝图像和单体孔洞图像，组成单体裂缝图像库和单体孔洞图像库；
32.s6，根据缝洞型油气藏目标油区的三维地震模型，选取合适的单体裂缝图像和单体孔洞图像在3d图像编辑软件中使用其合并零部件功能进行排列组合，得到与目标油区的三维地震模型中缝洞结构特征相同的目标油区缝洞结构模拟图像，并将所述目标油区缝洞结构模拟图像经布尔运算处理、修正处理和去噪处理，获得stl格式的预打印图像数据体；
33.s7，将所述预打印图像数据体，导入3d打印机的3d打印软件，调整好3d打印机状态，打印出含有精细缝洞结构的目标油区的精细物理模型。该目标油区的精细物理模型覆盖面广，可以反映该目标油区地下岩层内部真实的孔缝结构，对目标油区的精细物理模型开展各种室内驱替实验，可以获得原油采收率、残余油饱和度及渗流特征等参数，对后期油藏开发尤其是在注水方式的优化、注采井网的结构设计方面具有重要的指导意义。
34.应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发
明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改变，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。

技术特征：

1.一种缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，在缝洞型油气藏的目标油区内，选取具有典型缝洞结构的岩心样品，通过ct扫描仪对岩心样品进行ct扫描，获取岩心样品的一组二维投影图像；s2，利用带有菲尔德坎普算法的重构软件对岩心样品的一组二维投影图像进行三维重构，获取岩心样品的3d数字图像；s3，通过3d图像分析软件对所述3d数字图像进行分析，获得岩心样品的缝洞特征图像，并将该将该缝洞特征图像导出为缝洞数据体；s4，将所述缝洞数据体导入3d图像编辑软件中，获取所述岩心样品中每一条裂缝的单体裂缝图像和每一个孔洞的单体孔洞图像；s5，重复步骤s1至步骤s4，对缝洞型油气藏的目标油区内、大量的具有典型缝洞结构的岩石样品进行分析，获得大量的单体裂缝图像和单体孔洞图像，建立单体裂缝图像库和单体孔洞图像库；s6，根据缝洞型油气藏目标油区的三维地震模型，在所述单体裂缝图像库和单体孔洞图像库，选取合适的单体裂缝图像和/或单体孔洞图像在3d图像编辑软件中进行排列组合，得到与所述三维地震模型相同的目标油区模拟图像，并将所述目标油区模拟图像导出为3d打印机的预打印图像数据体；s7，将所述预打印图像数据体，导入3d打印机，打印出目标油区的精细物理模型。2.根据权利要求1所述缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法，其特征在于，所述s6中，所述三维地震模型包括通过三维地震探测技术将目标油区地下岩层的地质构造反演成的可视化三维地震图像，所述可视化三维地震图像至少能够显示目标油区地下孔洞与裂缝的分布情况。3.根据权利要求1所述缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法，其特征在于，所述s3中，通过3d图像分析软件对所述3d数字图像进行分析包括将所述3d数字图像进行图像区域选择分析和/或阈值设置分析和/或去噪分析和/或布尔运算分析；所述3d图像分析软件至少能够计算岩石物性参数和岩石型态特征，所述岩石物性参数至少包括孔洞直径和裂缝宽度，所述岩石型态特征至少包括孔洞型态特征和裂缝型态特征。4.根据权利要求1所述缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法，其特征在于，所述s6中，选取合适的单体裂缝图像和/或单体孔洞图像在3d图像编辑软件中进行排列组合后，形成缝洞单元体和/或孔洞单元体，将缝洞单元体和/或孔洞单元体经布尔运算处理和/或修正处理和/或去噪处理，得到与所述三维地震模型相同的目标油区模拟图像。5.根据权利要求1所述缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法，其特征在于，所述s2中，带有菲尔德坎普算法的重构软件至少能够将数千张ct扫描的二维投影图像变换成3d数字图像。6.根据权利要求1所述缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法，其特征在于，所述3d图像编辑软件至少包括修复功能、缩放功能、旋转功能、布尔运算功能、合并零部件功能、壳体转为零件功能和切割功能。7.根据权利要求1所述缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法，其特征在于，所述3d打印机为激光粉末烧结打印机。8.一种缝洞型油气藏目标油区精细物理模型，其特征在于，通过权利要求1-7之一所述
缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法制作而成。9.根据权利要求8所述缝洞型油气藏目标油区精细物理模型，其特征在于，所述3d打印机以覆膜砂为打印材料，制成能够开展多种室内驱替的目标油区精细物理模型。10.根据权利要求8所述缝洞型油气藏目标油区精细物理模型，其特征在于，所述3d打印机以光敏树脂为打印材料，制成缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的展示模型。

技术总结

一种缝洞型油气藏目标油区精细物理模型的制造方法，将CT扫描技术、三维地震成像技术和3D打印技术进行有机结合，通过建立单体裂缝图像库和单体孔洞图像库，并选取合适的单体裂缝图像和/或单体孔洞图像在3D图像编辑软件中进行排列组合，得到与三维地震成像技术得到的所述三维地震模型相同的目标油区模拟图像，进而通过3D打印机打印出能够覆盖整个目标油区甚至缝洞型油气藏整个区域地下地层的精细物理模型，该精细物理模型覆盖面广，可反映该区域地下岩层内部真实的孔缝结构，对模型开展各种室内驱替实验，可获得原油采收率、残余油饱和度及渗流特征等参数，对后期油藏开发尤其是在注水方式的优化、注采井网的结构设计方面具有重要的指导意义。有重要的指导意义。有重要的指导意义。