【摘 要】
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众所周知,岩石的微观结构及孔隙分布决定了岩石内液态水、油、气等的分布,也成为影响油气开采的主要原因。因此,岩心分析成了提高油气开采率的主要研究方向之一。传统的岩心
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众所周知,岩石的微观结构及孔隙分布决定了岩石内液态水、油、气等的分布,也成为影响油气开采的主要原因。因此,岩心分析成了提高油气开采率的主要研究方向之一。传统的岩心分析大多建立在二维图像分析基础上,或是运用数值重建法构建虚拟数字岩心。X射线立体成像法是建立数字岩心的最准确方法,该方法应用微观成像设备以纳米级分辨率通过扫描岩心直接建立其数字模型,使得模型的重建方便易行、准确度大幅提高。本文以基于X射线立体成像法得到的图像为基础,对二维岩心图像的三维重建及可视化进行了研究,建立了用于岩心分析的数字岩心可视化系统。
本文在吸取了科学计算可视化、计算机图形学、数字图像处理等大量理论成果的基础之上,对数字岩心可视化系统进行了深入研究,主要完成的工作有以下几方面:
首先通过文献阅读和调研,了解了国内外数字岩心及数字岩心三维重建的研究现状;在了解了数字岩心可视化系统的功能要求的基础之上,确定了数字岩心可视化系统的总体设计框架,依照总体设计框架,分别对每个模块进行了研究和开发。其中主要的研究是岩心可视化系统算法的实现。
对图像的分割是保证重建模型能够准确真实表达岩心结构的前提;运用MarchingCube算法建立了岩心的几何表面模型,实现了二维图像到三维的转换;以岩心的几何面模型为约束条件,建立了岩心的几何实体模型,为后续的岩心孔隙网络模型的建立及岩心的物理参数计算、数值模拟等奠定了基础。
本系统以VC++6.0为开发平台,结合OpenGL绘图技术,实现了岩心图像的分割、图像的三维几何面模型重建和三维几何实体模型重建,并在此基础上建立了岩心的三维可视化系统。
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