页岩薄片孔缝分割的自动阈值生成方法

陈雁, 王柯, 李祉呈, 焦世祥, 王占磊, 蒋裕强. 页岩薄片孔缝分割的自动阈值生成方法[J]. 海洋地质前沿, 2021, 37(5): 57-62. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.070
引用本文: 陈雁, 王柯, 李祉呈, 焦世祥, 王占磊, 蒋裕强. 页岩薄片孔缝分割的自动阈值生成方法[J]. 海洋地质前沿, 2021, 37(5): 57-62. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.070
CHEN Yan, WANG Ke, LI Zhicheng, JIAO Shixiang, WANG Zhanlei, JIANG Yuqiang. RESEARCH ON AUTOMATIC THRESHOLD GENERATION METHOD FOR SHALE SLICE HOLE SEGMENTATION[J]. Marine Geology Frontiers, 2021, 37(5): 57-62. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.070
Citation: CHEN Yan, WANG Ke, LI Zhicheng, JIAO Shixiang, WANG Zhanlei, JIANG Yuqiang. RESEARCH ON AUTOMATIC THRESHOLD GENERATION METHOD FOR SHALE SLICE HOLE SEGMENTATION[J]. Marine Geology Frontiers, 2021, 37(5): 57-62. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.070

页岩薄片孔缝分割的自动阈值生成方法

  • 基金项目: 四川省科技厅项目“深层页岩智能孔缝分析及孔隙网络建模技术研究”(2020YFG0156);四川省科技厅重点项目“海相页岩气建产核心区智能评价系统研究”(19YYJC1055);国家自然科学基金“基于特征提取与分层建模的社交网络信息传播预测研究”(61503312);南充市市校科技战略合作项目(18SXHZ0010)
详细信息
    作者简介: 陈雁(1982—),女,硕士,副教授,硕士生导师,主要从事油气智能勘探及数字油田建设等方面的研究工作.E-mail:carly.chenyan@gmail.com
    通讯作者: 蒋裕强(1963—),男,硕士,教授,博士生导师,主要从事油气地质及油气藏开发地质等方面的研究工作.E-mail:xnsyjyq3055@126.com
  • 中图分类号: P618.13

RESEARCH ON AUTOMATIC THRESHOLD GENERATION METHOD FOR SHALE SLICE HOLE SEGMENTATION

More Information
  • 随着页岩气勘探开发领域的快速发展,页岩储层的微观结构表征及分析技术显得愈发重要。其中基于阈值分割法获取页岩孔隙结构参数是目前页岩微观结构表征的一种重要手段。现有的阈值分割方法主要有最大类间方差法、最大熵阈值分割法等,它们在各种图像分割任务上都取得了不错的成绩。然而,在页岩孔隙分割问题上,它们均存在耗时较长且不能有效分离薄片扫描电镜图像中的孔隙和基质等元素的问题。页岩薄片孔缝分割的自动阈值生成方法能根据页岩薄片的不同特点,自适应地快速生成对应图像的最佳灰度阈值,自动识别页岩孔隙和基质等地质元素。在足206井的页岩扫描电镜图像上进行了实验,与传统方法进行对比,实验结果表明,页岩薄片孔缝分割的自动阈值生成方法能准确实现孔隙和基质等元素的分离,在各类图像上都能高效地自动生成最佳灰度阈值,为页岩微观图像孔隙结构定量分析提供可靠基础。

  • 加载中
  • 图 1  页岩扫描电镜图像分析流程

    Figure 1. 

    图 2  页岩薄片孔缝分割的自动阈值生成方法流程

    Figure 2. 

    图 3  页岩薄片孔缝分割的自动阈值生成方法整体示意图

    Figure 3. 

    图 4  本方法对形态各异的页岩薄片扫描电镜图像灰度分布图中的分割效果

    Figure 4. 

    图 5  与其他阈值分割方法结果的对比

    Figure 5. 

  • [1]

    SONDERGELD C H, AMBROSE R J, RAI C S, et al. Micro-structural studies of gas shales[C]//Society of Petroleum Engineers,2010.

    [2]

    CLARKSON C R,SOLANO N,BUSTIN R M,et al. Pore structure characterization of North American shale gas reservoirs using USANS/SANS,gas adsorption,and mercury intrusion[J]. Fuel,2013,103:606-616. doi: 10.1016/j.fuel.2012.06.119

    [3]

    AL HINAI A,REZAEE R,ESTEBAN L,et al. Comparisons of pore size distribution:a case from the Western Australian gas shale formations[J]. Journal of Unconventional Oil and Gas Resources,2014,8:1-13. doi: 10.1016/j.juogr.2014.06.002

    [4]

    李俊乾,卢双舫,张婕,等. 页岩油吸附与游离定量评价模型及微观赋存机制[J]. 石油与天然气地质,2019,40(3):583-592.

    [5]

    孙寅森,郭少斌. 基于图像分析技术的页岩微观孔隙特征定性及定量表征[J]. 地球科学进展,2016,31(7):751-763.

    [6]

    王羽,金婵,汪丽华,等. 应用氩离子抛光-扫描电镜方法研究四川九老洞组页岩微观孔隙特征[J]. 岩矿测试,2015,34(3):278-285.

    [7]

    白名岗,夏响华,张聪,等. 场发射扫描电镜及PerGeos系统在安页1井龙马溪组页岩有机质孔隙研究中的联合应用[J]. 岩矿测试,2018,37(3):225-234.

    [8]

    武瑾,梁峰,吝文,等. 渝东北地区龙马溪组页岩储层微观孔隙结构特征[J]. 成都理工大学学报(自然科学版),2016,43(3):308-319.

    [9]

    王欣,齐梅,李武广,等. 基于分形理论的页岩储层微观孔隙结构评价[J]. 天然气地球科学,2015,26(4):754-759.

    [10]

    焦淑静,张慧,薛东川,等. 泥页岩有机显微组分的扫描电镜形貌特征及识别方法[J]. 电子显微学报,2018,37(2):137-144. doi: 10.3969/j.issn.1000-6281.2018.02.006

    [11]

    姜振学,唐相路,李卓,等. 川东南地区龙马溪组页岩孔隙结构全孔径表征及其对含气性的控制[J]. 地学前缘,2016,23(2):126-134.

    [12]

    LIU Y,ZHU Y M. Comparison of pore characteristics in the coal and shale reservoirs of Taiyuan Formation,Qinshui Basin,China[J]. International Journal of Coal Science & Technology,2016,3(3):330-338.

    [13]

    CURTIS M E,SONDERGELD C H,AMBROSE R J,et al. Microstructural investigation of gas shales in two and three dimensions using nanometer-scale resolution imaging[J]. AAPG Bulletin,2012,96(4):665-677. doi: 10.1306/08151110188

    [14]

    傅志强,贺翠翠,刘锡贝,等. 扫描电镜测量纳米尺度的影响因素[J]. 电子显微学报,2012,31(3):226-229. doi: 10.3969/j.issn.1000-6281.2012.03.006

    [15]

    吴一全,孟天亮,吴诗婳. 图像阈值分割方法研究进展20年(1994—2014)[J]. 数据采集与处理,2015,30(1):1-23.

    [16]

    俞雨溪,王宗秀,程明,等. 页岩微观结构灰度图像的标准化方法[J]. 煤炭学报,2019,44(7):2178-2187.

    [17]

    OTSU N. A threshold selection method from gray-level histograms[J]. IEEE Transactions on Systems,Man,and Cybernetics,1979,9(1):62-66. doi: 10.1109/TSMC.1979.4310076

    [18]

    KAPUR J N,SAHOO P K,WONG A K C. A new method for gray-level picture thresholding using the entropy of the histogram[J]. Computer Vision,Graphics,and Image Processing,1985,29(3):273-285. doi: 10.1016/0734-189X(85)90125-2

    [19]

    章毓晋. 图像分析[ M]. 北京: 清华大学出版社, 2005.

    [20]

    章毓晋. 图像分割[ M]. 北京: 科学出版社, 2001.

    [21]

    史春奇,施智平,刘曦,等. 基于自组织动态神经网络的图像分割[J]. 计算机研究与发展,2009,46(1):23-30.

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出版历程
收稿日期:  2020-06-07
刊出日期:  2021-05-20

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