《数字岩心CT图像的二值化处理方法-编制说明》.pdf

团体标准编制说明

数字岩心CT图像的二值化处理方法

BinarizationstandardfordigitalcoreCTimages

起草单位：中国石油大学（北京）

起草时间：2024年7月1日

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一、工作简况

1.任务来源

在数字岩心建模的过程中，如何进行合理的图像分割以精确提取孔隙度十分重要，一般

对于数字岩心的阈值分割会选择实测孔隙度进行标定。但由于CT扫描的分辨率与视域范围存

在固有矛盾，即扫描分辨率越高，视域范围越小，因此在保证高分辨率成像的同时需要采用

对岩心全覆盖的CT扫描成像，同时利用核磁分析和氦气孔隙度测量可以反算当前扫描分辨率

下的绝对孔隙度。当通过实验确定的孔隙度与通过本标准确定的计算孔隙度一致时，即可得

到经实测孔隙度标定的二值化CT数据。但目前国内还缺乏相应的国家标准和行业标准，因此

有必要提供专门的指导性标准。本文件的制定任务主要来源于自选课题，并得到了国家科技

重大专项课题“下古生界－前寒武系地球物理勘探关键技术研究”和国家自然科学基金“针

对碳酸盐岩储层的跨频段（从地震频率—超声频率）岩石物理实验与建模研究”以及“跨频

段岩石物理实验与理论驱动的地震速度频散成像研究”的资助。

2022年7月20日，中关村绿色矿山产业绿盟(以下简称中绿盟)发布了《关于征集2022

年度团体标准项目的通知》。按照通知要求，项目组提交了《数字岩心CT图像的二值化处理

方法标准》的中绿盟团体标准提案表。2022年8月1日，经中绿盟研究决定,发布了《2022年

度团体标准制订计划》。

2.起草单位、参编单位

本文件起草单位：中国石油大学（北京）、中国石油勘探开发研究院西北分院

本文件参编单位：中国石油大学（北京）、中国石油勘探开发研究院西北分院

3、主要起草人

文件的主要起草人：赵建国、李闯、张宇、闫博鸿、李智。

表1主要起草人所做的主要工作

序号姓名工作单位主要工作

1赵建国中国石油大学（北京）项目总负责人

2李闯中国石油勘探开发研究院西北分院项目主要负责人

3张宇中国石油大学（北京）负责理论分析

4闫博鸿中国石油大学（北京）负责理论分析

5李智中国石油大学（北京）负责室内实验

二、制定标准的必要性和意义

随着我国发展对油气资源的需求不断增加，油气田的勘探和开发逐步由常规储层转向非

常规储层。针对以上复杂储层，岩石物理实验遇到了诸多困难，如低孔隙度低渗透率岩石驱

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替困难，裂缝发育的碳酸盐岩难以取到有代表性的岩心，页岩和油砂很难开展岩石物理实验

等。同时，岩石物理实验无法定量研究储层微观参数对岩石宏观物理属性的影响。反映岩石

微观结构的孔隙模型由最初的毛细管模型发展到了网络模型再到愈渗网络模型，这些模型都

对岩石的孔隙结构进行了简化。随着计算机技术的发展，可以根据岩石微观结构信息重建反

映岩石真实孔隙空间的三维数字岩心。基于三维数字岩心借助于数值算法可以进行岩石物理

实验模拟，这种方法被称为数字岩石物理或计算岩石物理。基于X射线CT技术获取的岩心

图像，孔隙结构清晰、准确，是最直接、最准确的方法，但是由于扫描、处理、分割流程缺

乏标准约束，使得孔隙结构提取结果受操作者主观影响强烈，这在一定程度上限制了该技术

的应用与推广。而图像二值化处理是获取孔隙网络模型中最重要的处理步骤，简单、合理的

处理流程与评价标准有助于数字岩石物理