[发明专利]一种构建数字岩心的方法及系统

说明书

本发明公开一种构建数字岩心的方法及系统，涉及数字岩心技术领域。该方法利用图像扫描技术获取能够反映真实岩心信息的三维数字岩心图像，并对其进行处理得到数字岩心训练图像来训练生成对抗网络；将训练好的生成对抗网络存储起来，得到数字岩心构建模型，可以直接利用存储的数字岩心构建模型快速构建目标数字岩心图像，这不仅大大减小了计算成本，降低了获取高分辨率样本图像成本和耗时，同时，所构建的目标数字岩心图像也能反映真实的岩心信息。

技术领域

本发明涉及数字岩心技术领域，特别是涉及一种构建数字岩心的方法及系统。

背景技术

基于物理实验方法或者数值重建手段，数字岩心技术可以再现复杂的孔隙空间，建立有效表征多孔介质复杂孔隙结构特性的模型，使得岩心样品可视化和定量化。进而数字岩心技术可以在重构的数字岩心和孔隙网络模型中进行流动模拟，通过数字岩心技术可以获得油气田开发所必须的数据，为高效开发非常规油气资源提供理论指导和技术支持，数字岩心技术已成为目前非常规油气开发必备的技术和方法之一。但是由于页岩、碳酸盐岩以及一些深层地层在获取岩心时存在着很大的困难，存在着岩心不易获取和获取岩心成本高等问题，获取的岩心样本也非常珍贵。所以在已有实验仪器和理论的支持下，现有的构建数字岩心的方法存在获取高分辨率样本图像成本高和耗时长的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种构建数字岩心的方法及系统，解决了现有构建数字岩心的方法获取高分辨率样本图像成本高和耗时长的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种构建数字岩心的方法，包括：

获取数字岩心训练图像；所述数字岩心训练图像为岩心已知的岩石的数字岩心样本图像；

将所述数字岩心训练图像分割为多个子样本，将所有所述子样本存储为样本集；

利用所述样本集和随机样本噪声训练生成对抗网络，得到数字岩心构建模型；所述数字岩心构建模型为通过所述样本集和所述随机样本噪声训练好的生成对抗网络，所述数字岩心构建模型用于构建目标数字岩心图像；

获取目标随机噪声；

将所述目标随机噪声输入所述数字岩心构建模型，得到目标数字岩心图像。

可选的，所述获取数字岩心训练图像，具体包括：

利用图像扫描技术对岩心已知的岩石进行扫描，得到岩心已知的岩石灰度图像；

提取所述岩心已知的岩石灰度图像中心位置的表征单元体，并对所述表征单元体进行平滑处理，得到平滑数字岩心图像；

采用分水岭分割方法对所述平滑数字岩心图像进行分割，得到数字岩心训练图像。

可选的，所述利用所述样本集和随机样本噪声训练生成对抗网络，得到数字岩心构建模型，具体包括：

获取所述生成对抗网络的激活函数和损失函数；所述生成对抗网络包括生成网络和判别网络；

将随机样本噪声输入至所述生成网络，得到伪样本集；所述伪样本集包括多个所述第一伪数字岩心图像；

利用所述伪样本集和所述样本集训练所述判别网络，得到判别网络模型；所述判别网络模型为训练好的判别网络，所述判别网络模型的输入为第一伪数字岩心图像，输出为所述第一伪数字岩心图像的真假概率值；

将所述随机样本噪声作为输入，利用所述判别网络模型对所述生成网络进行训练，得到生成网络模型；所述生成网络模型为训练好的生成网络，所述生成网络模型的输出为所述目标数字岩心图像；所述判别网络模型和所述生成网络模型构成数字岩心构建模型。

可选的，所述判别网络包括：判别输入层、判别中间层和判别输出层；