[发明专利]一种岩石孔隙度计算方法

权利要求书

1.一种岩石孔隙度计算方法，其特征在于，包括：

在钻孔深入岩体内部时，基于成像系统获取岩石的孔壁图像，计算孔壁图像上每一个像素点距成像系统中心轴之间的距离；

建立孔壁图像的空间坐标系，基于孔壁图像上每一个像素点距成像系统中心轴之间的距离，确定孔壁图像上每一个像素点的第一空间坐标，其中，孔壁图像的左上角为空间坐标系的原点，孔壁图像的宽度方向为x轴方向，孔壁图像的长度方向为y轴方向，像素点距钻孔壁面的距离方向为z轴方向；

所述建立孔壁图像的空间坐标系，确定孔壁图像上每一个像素点的第一空间坐标，包括：

将任一个像素点在孔壁图像的宽度方向上的坐标作为所述任一个像素点的x坐标，将任一个像素点在孔壁图像的长度方向上的坐标作为所述任一个像素点的y轴坐标，所述任一个像素点的z轴坐标为z＝R_i-R，其中，R为钻孔半径；

确定岩样范围，使得所有的岩样孔隙被包围为岩样范围内；

对每一个像素点的空间坐标重新赋值，得到对应的第二空间坐标，使得重新赋值后的每一个像素点的第二空间坐标均被包含在岩样范围内；

对所有像素点的空间坐标进行拟合，获取由所有像素点构成的空间曲面；

基于所述空间曲面，计算岩样的总体积和岩样中的孔隙体积；

根据岩样的总体积和岩样中的孔隙体积，计算岩石孔隙度。

2.根据权利要求1所述的岩石孔隙度计算方法，其特征在于，所述成像系统为双锥面镜成像系统，所述基于成像系统获取岩石的孔壁图像，计算孔壁图像上每一个像素点距成像系统中心轴之间的距离，包括：

其中，R_i为第i个像素点与成像系统中心轴之间的距离，h为孔壁上任一测量点P在双锥面镜成像系统的上锥面镜反射点F₁与下锥面镜反射点F₂间的高程差；R₁、R₂分别为孔壁上任一测量点P在下锥面镜上的反射点F₂到成像中心轴的距离和上锥面镜上的反射点F₁到成像中心轴的距离；α₁、α₂分别为经下锥面镜的底端和上锥面镜的顶端进入成像部件中心的光线与成像中心轴的夹角；β₁、β₂分别为下、上锥面镜的底面内角。

3.根据权利要求1所述的岩石孔隙度计算方法，其特征在于，所述确定岩样范围，使得所有的岩样孔隙被包围为岩样范围内，包括：

选取平面Z＝0和平面所围成的岩样作为岩样范围，其中，R_max为计算的像素点与成像中心轴的最大距离值，R为钻孔半径。

4.根据权利要求3所述的岩石孔隙度计算方法，其特征在于，所述对每一个像素点的空间坐标重新赋值，得到对应的第二空间坐标，包括：

基于任一个像素点的空间坐标，若任一个像素点在平面Z＝0和平面所围成的岩样内，则所述任一个像素点的空间坐标不变；

若任一个像素点在平面和平面Z＝R_max-R所围成的岩样内，则将所述任一个像素点的空间坐标的z坐标重新赋值为

5.根据权利要求1或4所述的岩石孔隙度计算方法，其特征在于，所述对所有像素点的空间坐标进行拟合，获取由所有像素点构成的空间曲面，包括：

基于每一个像素点的第二空间坐标，进行拟合，得到由所有像素点的第二空间坐标构成的空间曲面，所述空间曲面记为Z＝F(x,y)，Z为像素点与孔壁内表面的距离，x为像素点的x轴坐标，y为像素点的y轴坐标。

6.根据权利要求5所述的孔隙度计算方法，其特征在于，所述基于所述空间曲面，计算岩样的总体积和岩样中的孔隙体积，包括：

所有像素点构成的空间曲面与平面Z＝0所围成的空间为岩样内的孔隙体积，记为V_p；平面Z＝0和平面所围成空间为岩样体积，记为V；

孔隙体积V_p和岩样体积V的计算公式为：

V_p＝∫∫F(x,y)dxdy；

7.根据权利要求6所述的岩石孔隙度计算方法，其特征在于，所述根据岩样的总体积和岩样中的孔隙体积，计算岩石孔隙度，包括：

根据岩样中的孔隙体积V_p和岩样的总体积V，得到岩石孔隙度为：