本發(fā)明涉及在石油地質(zhì)勘探中使用的、洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法及測定裝置以及洞縫型儲層分布的預(yù)測方法及預(yù)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
目前，石油地質(zhì)勘探中，通過傳統(tǒng)的洞縫型儲層的地質(zhì)特征分析，尤其是碳酸鹽巖巖心表面裂縫分析，可以提供大量直觀的信息用于地層定性分析，并且能夠從在勘探現(xiàn)場獲取的洞縫型儲層的巖心圖像中提取地質(zhì)特征參數(shù)，用于定量分析儲層。但是，在傳統(tǒng)的碳酸鹽巖巖心表面裂縫分析技術(shù)中，多采用人工來描繪裂縫特征區(qū)域，效率低下。而且，由于分析人員的不同，分析數(shù)據(jù)也存在不同程度的差異。在當(dāng)今科技信息化發(fā)展的時代，不能很好的滿足地質(zhì)研究人員的工作需求。本發(fā)明主要是針對上述問題，對縫洞型儲層的巖心圖像進(jìn)行計算機(jī)定量計算，從而測定縫洞型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
然而，本發(fā)明的目的是提供一種通過圖像數(shù)字化處理來測定洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法及裝置、以及洞縫型儲層分布的預(yù)測方法及預(yù)測系統(tǒng)。本發(fā)明的第一方面提供了一種洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法，該測定方法包括以下步驟：分割步驟，基于預(yù)定的分割閾值，將洞縫型儲層的巖心圖像分割為前景區(qū)域和背景區(qū)域；提取步驟，從所分割后的巖心圖像中提取所述前景區(qū)域作為裂縫特征區(qū)域；區(qū)域調(diào)整步驟，針對各裂縫特征區(qū)域，通過區(qū)域膨脹、區(qū)域腐蝕和區(qū)域細(xì)化中至少一種對所述裂縫特征區(qū)域進(jìn)行區(qū)域調(diào)整；以及計算步驟，根據(jù)所提取的裂縫特征區(qū)域，計算該洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面提供了一種洞縫型儲層分布的預(yù)測方法，該預(yù)測方法包括以下步驟：圖像獲取步驟，從洞縫型儲層的至少一個位置獲取巖心圖像；地質(zhì)特征參數(shù)獲取步驟，針對所獲取的各巖心圖像，采用本發(fā)明第一方面所述的測定方法，獲取與該巖心圖像相對應(yīng)的位置處的地質(zhì)特征參數(shù)；以及儲層分布預(yù)測步驟，基于該洞縫型儲層的所述至少一個位置處的地質(zhì)特征參數(shù)，預(yù)測洞縫型儲層的分布。根據(jù)本發(fā)明的第三方面提供了一種洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定裝置，該測定裝置包括：分割單元，其基于預(yù)定的分割閾值，將洞縫型儲層的巖心圖像分割為前景區(qū)域和背景區(qū)域；提取單元，其從所分割后的巖心圖像中提取所述前景區(qū)域作為裂縫特征區(qū)域；區(qū)域調(diào)整單元，其針對各裂縫特征區(qū)域，通過區(qū)域膨脹、區(qū)域腐蝕和區(qū)域細(xì)化中至少一種對所述裂縫特征區(qū)域進(jìn)行區(qū)域調(diào)整；以及計算單元，其根據(jù)所提取的裂縫特征區(qū)域，計算該洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的第四方面提供了一種洞縫型儲層分布的預(yù)測系統(tǒng)，該預(yù)測系統(tǒng)包括：圖像獲取裝置，其從洞縫型儲層的至少一個位置獲取巖心圖像；本發(fā)明第三方面所述的測定裝置，其針對所獲取的各巖心圖像，測定洞縫型儲層中與該巖心圖像相對應(yīng)的位置處的地質(zhì)特征參數(shù)；以及儲層分布預(yù)測裝置，其基于該洞縫型儲層的所述至少一個位置處的地質(zhì)特征參數(shù)，預(yù)測洞縫型儲層的分布。根據(jù)本發(fā)明的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法及裝置，以及洞縫型儲層分布的預(yù)測方法及系統(tǒng)結(jié)合巖心裂縫幾何參數(shù)定量計算方法對碳酸鹽巖巖心表面裂縫特征進(jìn)行剝離和參數(shù)計算，方便地為石油地質(zhì)勘探提供準(zhǔn)確的直觀的數(shù)據(jù)，提高地質(zhì)研究人員的工作效率，更好地研究和預(yù)測儲層的分布情況。附圖說明圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法的流程圖；圖2示出了巖心圖像在分割前后的示例；圖3示出了用于說明區(qū)域膨脹的示意圖；圖4示出了用于說明區(qū)域膨脹的示意圖；圖5示出了區(qū)域膨脹前后的巖心圖像；圖6示出了用于說明區(qū)域腐蝕的示意圖；圖7示出了用于說明區(qū)域腐蝕的示意圖；圖8示出了區(qū)域膨脹前后的巖心圖像；圖9示出了在不同的八鄰域條件下的像素的示例；圖10示出了區(qū)域細(xì)化前后的巖心圖像；圖11示出了巖層面與裂縫間之間的夾角計算方法的示意圖；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定裝置的框圖；圖13示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法的流程圖；圖14示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定裝置的框圖；圖15示出了邊緣平滑前后的巖心圖像；圖16示出了洞縫型儲層分布的預(yù)測方法的流程圖；以及圖17示出了洞縫型儲層分布的預(yù)測系統(tǒng)的框圖。具體實(shí)施方式下文中，將參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。這些實(shí)施方式僅是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例，但是不限于此，而是可以包括在說明書中描述的方法及結(jié)構(gòu)的各種變型。在本發(fā)明中，采用洞縫型碳酸鹽巖作為洞縫型儲層的示例，來說明本發(fā)明的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法及裝置以及洞縫型儲層分布的預(yù)測方法及預(yù)測系統(tǒng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本發(fā)明之后，可以將本發(fā)明的測定方法和裝置以及預(yù)測方法和系統(tǒng)應(yīng)用于其他洞縫型儲層。第一實(shí)施方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法的流程圖。如圖1所示，在步驟ST102，基于預(yù)定的分割閾值，將洞縫型儲層的巖心圖像分割為前景區(qū)域和背景區(qū)域。作為示例，將整幅的巖心圖像使用同一個分割閾值做分割處理。這適用于為背景區(qū)域和前景區(qū)域有明顯對比的圖像。其中，該分割閾值是通過該巖心圖像的直方圖獲取的，或者可以是基于以前獲取的巖心圖像所預(yù)先存儲的。優(yōu)選地，通過下式分割巖心圖像。圖2示出了分割前后的巖心圖像的示例。在圖2中（A）為分割前的巖心圖像，（B）為分割后而且經(jīng)過黑白渲染的巖心圖像。在步驟ST104，從所分割后的巖心圖像中提取所述前景區(qū)域作為裂縫特征區(qū)域。在步驟ST106，針對各裂縫特征區(qū)域，通過區(qū)域膨脹、區(qū)域腐蝕和區(qū)域細(xì)化中至少一種對所述裂縫特征區(qū)域進(jìn)行區(qū)域調(diào)整的區(qū)域調(diào)整步驟。（1）區(qū)域膨脹區(qū)域膨脹（dilation）是把預(yù)定的第一結(jié)構(gòu)元素平移到巖心圖像中的作為處理對象的像素之后得到第一平移圖像，如果第一平移圖像中的任意一個像素與要被膨脹的裂縫特征區(qū)域重疊，則作為處理對象的該像素屬于膨脹后的裂縫特征區(qū)域中的一個像素。所謂把第一結(jié)構(gòu)元素平移到作為處理對象的像素是指平移第一結(jié)構(gòu)元素，使得該第一結(jié)構(gòu)元素中的預(yù)定的基準(zhǔn)像素（例如，第一結(jié)構(gòu)元素的中心點(diǎn)）與作為處理對象的像素重合。也就是說，對于一個特定的裂縫特征區(qū)域，區(qū)域膨脹通過把預(yù)定的第一結(jié)構(gòu)元素平移與作為待處理對象的像素的位置相對應(yīng)的平移量之后得到第一平移圖像，并且把第一平移圖像中的任意一個像素與要被膨脹的裂縫特征區(qū)域重疊的那些作為處理對象的像素作為膨脹后的裂縫特征區(qū)域中的像素，來對巖心圖像進(jìn)行膨脹。圖3示出了用于說明區(qū)域膨脹的示意圖。對于要被膨脹的裂縫特征區(qū)域X（如圖3中（A）所示），把第一結(jié)構(gòu)元素B（如圖3中（B）所示）平移到作為處理對象的點(diǎn)a后得到第一平移圖像，即，平移第一結(jié)構(gòu)元素B使得作為基準(zhǔn)元素的元素（圖3的（B）中的原點(diǎn)o所示的元素）與點(diǎn)a重合，若第一平移圖像擊中裂縫特征區(qū)域X，即，第一平移圖像中的任意一個像素與要被膨脹的裂縫特征區(qū)域X重疊，則我們記下這個a點(diǎn)。所有滿足上述條件的a點(diǎn)組成的集合稱作裂縫特征區(qū)域X被B膨脹后的裂縫特征區(qū)域（如圖3的（C）中斜線所示的區(qū)域）。用公式表示為：D（X）={a|Ba↑X}=X⊕B。圖4示出了用于說明區(qū)域膨脹的示意圖。圖4中（A）示出了膨脹前的巖心圖像X的示例，其中涂黑的圓圈表示巖心圖像X中包括在裂縫特征區(qū)域內(nèi)的像素；空心的圓圈表示巖心圖像X中不包括在該裂縫特征區(qū)域內(nèi)的像素。圖4中（B）示出了第一結(jié)構(gòu)元素B的示例，其中，R表示第一結(jié)構(gòu)元素B中的基準(zhǔn)元素，而（C）為膨脹后的巖心圖像的示例，其中涂黑的圓圈表示膨脹后包括在裂縫特征區(qū)域內(nèi)的像素；空心的圓圈表示膨脹后不包括在該裂縫特征區(qū)域內(nèi)的像素。圖5示出了區(qū)域膨脹前后的巖心圖像。其中圖5中（A）示出了膨脹前的巖心圖像，（B）示出了區(qū)域膨脹后的巖心圖像。（2）區(qū)域腐蝕區(qū)域腐蝕通過把預(yù)定的第二結(jié)構(gòu)元素平移動到所述巖心圖像中的作為處理對象的像素之后得到第二平移圖像，如果第二平移圖像中的所有像素與要被腐蝕的裂縫特征區(qū)域重疊，則作為處理對象的該像素屬于腐蝕后的裂縫特征區(qū)域中的一個像素。所謂把第二結(jié)構(gòu)元素平移到像素是指平移預(yù)定的第二結(jié)構(gòu)元素，使得該第二結(jié)構(gòu)元素中的預(yù)定的基準(zhǔn)像素（例如，第二結(jié)構(gòu)元素的中心點(diǎn)）與作為處理對象的像素重合。也就是說，區(qū)域腐蝕通過把預(yù)定的第二結(jié)構(gòu)元素平移與作為處理對象的像素的位置相對應(yīng)的平移量之后得到第二平移圖像，并且把第二平移圖像中的所有像素與要被腐蝕的裂縫特征區(qū)域重疊的那些作為處理對象的像素作為腐蝕后的裂縫特征區(qū)域中的像素，來對巖心圖像進(jìn)行腐蝕。圖6示出了用于說明區(qū)域腐蝕的示意圖。區(qū)域腐蝕可以看作是區(qū)域膨脹的對偶運(yùn)算。如圖6所示，對于要被腐蝕的裂縫特征區(qū)域X（如圖6中（A）所示），把第二結(jié)構(gòu)元素B（如圖6中（B）所示，其中原點(diǎn)o為第二結(jié)構(gòu)元素的基準(zhǔn)元素）平移到坐標(biāo)中的一個點(diǎn)b后得到第二平移圖像，若第二平移圖像包含于裂縫特征區(qū)域X，我們記下這個b點(diǎn)，所有滿足上述條件的b點(diǎn)組成的集合稱作裂縫特征區(qū)域X被第二結(jié)構(gòu)元素B腐蝕（Erosion）后的裂縫特征區(qū)域。用公式表示為：圖7示出了用于說明區(qū)域腐蝕的示意圖。圖7中（A）示出了腐蝕前的巖心圖像X的示例，涂黑的圓圈表示在巖心圖像X中在該裂縫特征區(qū)域內(nèi)的像素；空心的圓圈表示巖心圖像X中不在裂縫特征區(qū)域內(nèi)的像素。圖7中（B）示出了第二結(jié)構(gòu)元素B的示例，其中R表示第二結(jié)構(gòu)元素B中的基準(zhǔn)元素，而（C）為腐蝕后的巖心圖像的示例，涂黑的圓圈表示在巖心圖像X中腐蝕后在該裂縫特征區(qū)域內(nèi)的像素；空心的圓圈表示巖心圖像X中腐蝕后不包括在該裂縫特征區(qū)域內(nèi)的像素。圖8示出了區(qū)域腐蝕前后的巖心圖像。其中圖8中（A）區(qū)域腐蝕前的巖心圖像的示例，（B）為區(qū)域腐蝕后的巖心圖像的示例。（3）區(qū)域細(xì)化區(qū)域細(xì)化通過根據(jù)裂縫特征區(qū)域中各像素的八個相鄰像素是屬于裂縫特征區(qū)域還是背景區(qū)域來判斷該像素是否保留在裂縫特征區(qū)域中，由此對巖心圖像進(jìn)行細(xì)化。通過區(qū)域細(xì)化，得到與原來物體區(qū)域形狀近似的、由簡單的弧或曲線組成的圖形。這些細(xì)線處于巖心裂縫附近，便于描述和抽取圖像特定區(qū)域的特征。細(xì)化過程中要根據(jù)每個像素的八個相鄰點(diǎn)的情況來判斷該點(diǎn)是剔除還是保留。下面我們參照圖9來說明如何判斷當(dāng)前像素是否該保留還是剔除。圖9示出了需要處理的像素在不同的八鄰域條件下的情況的示例。其中，作為判斷對象的像素位于圖9中（1）至（7）中的中心點(diǎn)。像素的八鄰域條件為圖9中（1）所示時，該像素不能刪除，因?yàn)樗莻€內(nèi)部點(diǎn)，我們要求的是骨架，如果連內(nèi)部像素也刪了，骨架也會被掏空的。像素的八鄰域條件為圖9中（2）所示時，該像素不能刪，理由與圖9中（1）所示的像素不能刪的理由相同。像素的八鄰域條件為圖9中（3）所示時，該像素可以刪除。這是因?yàn)檫@樣的像素不是骨架。像素的八鄰域條件為圖9中（4）所示時，該像素不能刪除。這是因?yàn)閯h除該像素后，原來相連的像素彼此斷開。像素的八鄰域條件為圖9中（5）所示時，像素可以刪除。這是因?yàn)樵撓袼夭皇枪羌堋Ｏ袼氐陌肃徲驐l件為圖9中（6）所示時，該像素不能刪除。這是因?yàn)樵撓袼厥侵本€的端點(diǎn)，如果這樣的像素刪了，那么最后整個直線也被刪了，剩不下什么。像素的八鄰域條件為圖9中（7）所示時，該像素不能刪除，這是因?yàn)楣铝Ⅻc(diǎn)的骨架就是它自身。綜上所述，判斷當(dāng)前像素是否該保留還是剔除的標(biāo)準(zhǔn)如下：1.內(nèi)部像素不能刪除；2.孤立像素不能刪除；3.作為直線端點(diǎn)的像素不能刪除；4.如果像素是邊界點(diǎn)，去掉該像素后，如果連通分量不增加，則像素可以刪除。根據(jù)上述的判斷標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)先做出一張表，從0到255共有256個元素，每個元素要么是0，要么是1。我們根據(jù)某像素（當(dāng)然是要處理的黑色點(diǎn)了）的八個相鄰點(diǎn)的情況查表，若表中的元素是1，則表示該點(diǎn)可刪，否則保留。查表的方法是，設(shè)白點(diǎn)為1，黑點(diǎn)為0；左上方點(diǎn)對應(yīng)一個8位數(shù)的第一位（最低位），正上方點(diǎn)對應(yīng)第二位，右上方點(diǎn)對應(yīng)的第三位，左鄰點(diǎn)對應(yīng)第四位，右鄰點(diǎn)對應(yīng)第五位，左下方點(diǎn)對應(yīng)第六位，正下方點(diǎn)對應(yīng)第七位，右下方點(diǎn)對應(yīng)的第八位，按這樣組成的8位數(shù)去查表即可。例如上面的例子中，像素的八鄰域條件為圖9中（1）所示時，對應(yīng)于表中的第0項(xiàng)，該項(xiàng)應(yīng)該為0；像素的八鄰域條件為圖9中（2）所示時對應(yīng)于37，該項(xiàng)應(yīng)該為0；像素的八鄰域條件為圖9中（3）所示時對應(yīng)于173，該項(xiàng)應(yīng)該為1；像素的八鄰域條件為圖9中（4）所示時對應(yīng)于231，該項(xiàng)應(yīng)該為0；像素的八鄰域條件為圖9中（5）所示時對應(yīng)于237，該項(xiàng)應(yīng)該為1；像素的八鄰域條件為圖9中（6）所示時對應(yīng)于254，該項(xiàng)應(yīng)該為0；像素的八鄰域條件為圖9中（7）所示時對應(yīng)于255，該項(xiàng)應(yīng)該為0。仔細(xì)考慮當(dāng)前像素的各種八鄰域的情況，我們可以得到一個細(xì)化操作查找表，該表在下面的細(xì)化算法中詳細(xì)介紹。作為示例，以上的步驟可以在一個3×3鄰域內(nèi)運(yùn)算，可以通過查表實(shí)現(xiàn)細(xì)化的操作。作為示例性的方法，可以通過如下步驟實(shí)現(xiàn)：(a)定義一個3×3模板和一個查找表以下表1給出了查找表的示例：0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,1,1,1,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,1,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,0,1,1,0,0,1,0,0,0.以下表2給出了一個像素的3×3模板的示例。1241282568643216（b）對二值圖像從上到下、從左到右進(jìn)行掃描；該過程結(jié)束后再對圖像進(jìn)行從左到右，從上到下的掃描；如果圖像中當(dāng)前像素的灰度值為"0"，且其左右（第一次掃描過程考慮左右像素）或上下（第二次掃描過程考慮上下兩個像素）兩個像素中有任意一個為"255"則轉(zhuǎn)至步驟（c），否則回轉(zhuǎn)到步驟（b）；（c）該像素為中心的3x3區(qū)域內(nèi)的各個像素值和定義的模板中的權(quán)值進(jìn)行卷積求和，得到表2.1.1中的查找索引值k；（d）根據(jù)這個索引值k得到表里相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如果為"1"，那么該像素的灰度值設(shè)為"255"，即刪除該像素，如果為"0"，則將該像素的灰度值為"0"，即保留該像素。（e）圖像從頭至尾掃描二遍后，如果該次掃描修改了巖心圖像中的點(diǎn)，則跳轉(zhuǎn)至步驟（b），開始新的一輪掃描。否則圖像區(qū)域細(xì)化結(jié)束。圖10示出了區(qū)域細(xì)化前后的巖心圖像。其中圖10中（A）區(qū)域細(xì)化前的巖心圖像，（B）為區(qū)域細(xì)化后的巖心圖像的示例。作為優(yōu)選的示例，為了避免分裂物體，首先對巖心圖像進(jìn)行區(qū)域腐蝕，但是它是有條件的，也就是說在區(qū)域腐蝕中那些可除去的像素（即，在區(qū)域腐蝕前屬于裂縫特特征區(qū)域但是區(qū)域腐蝕后并不屬于裂縫特征區(qū)域的像素）并不立即消除只進(jìn)行標(biāo)記；在第二步中執(zhí)行區(qū)域細(xì)化，標(biāo)記那些可除去的像素（即在區(qū)域細(xì)化前屬于裂縫特征區(qū)域但是區(qū)域腐蝕后并不屬于裂縫特征區(qū)域的像素）；在第三步中，只將在區(qū)域腐蝕步驟中被標(biāo)記為可除去的像素當(dāng)中的那些在區(qū)域細(xì)化中被判斷為消除后并不破壞連通性的像素消除，否則的話保留這些像素作為邊界點(diǎn)。其中，所謂消除是指使該像素不屬于裂縫特征區(qū)域。在步驟ST108，根據(jù)所提取的裂縫特征區(qū)域，計算該洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)。作為示例，可以計算如下地質(zhì)特征參數(shù)：（1）裂縫長度：所述裂縫長度指的是單個裂縫特征區(qū)域的長度，按該裂縫特征區(qū)域的中軸長度計算裂縫長度。（2）裂縫寬度，所述裂縫寬度指的是單個裂縫特征區(qū)域的寬度，按式（1）計算W=A1/L（1）式中：W——該裂縫特征區(qū)域的裂縫寬度，單位：mm；A1——裂縫特征區(qū)域的面積，單位：mm2；L——該裂縫特征區(qū)域的裂縫長度，單位：mm。（3）裂縫寬度大小評價裂縫寬度評價指標(biāo)如下：大縫：寬度>2mm；中縫：寬度0.5～2mm；小縫：寬度<0.5mm。（4）巖層面與裂縫特征區(qū)域之間的夾角參見圖11，按下式（2）巖層面與裂縫特征區(qū)域之間的夾角：h：截面高度；d：截面中圓的直徑；在計算出巖層面與裂縫特征區(qū)域之間的夾角之后，按照該夾角的大小，可以將裂縫特征區(qū)域中的裂縫按如下進(jìn)行分類：A．水平縫：夾角<5°；B．低角度斜縫：5°≤夾角＜30°；C．高角度斜交縫：30°≤夾角＜70°；D．垂直縫：夾角>70°。（5）平均縫寬所謂平均縫寬指是所選的巖心圖像內(nèi)所有裂縫特征區(qū)域的平均寬度。按下式（3）進(jìn)行計算平均縫寬：式中：——平均縫寬，單位：mm；Wi——所選巖心圖像內(nèi)第i個裂縫特征區(qū)域的寬度，單位：mm；n——裂縫特征區(qū)域的數(shù)量。（6）面縫率所謂面縫率是指所選巖心圖像中所有裂縫特征區(qū)域的總面積與所選巖心圖像的面積之比。按下式（4）計算面縫率：式中：M——面縫率,以百分?jǐn)?shù)表示；——第i條裂縫的平均縫寬，單位：mm；Li-第i條裂縫的長度A2——所選的巖心圖像的面積，單位：mm2；（7）裂縫面長比所謂裂縫面長比指的是在巖心圖像的單位面積內(nèi)裂縫特征區(qū)域的總長度單位為mm/mm2，按下式（5）計算裂縫面長比：裂縫面長比＝所選巖心圖像中的裂縫總長度（mm）／所選巖心圖像的巖石面積（mm2）（5）（8）裂縫面密度裂縫面密度指的是在巖心圖像的單位面積內(nèi)裂縫特征區(qū)域的數(shù)量。按下式（6）計算裂縫面密度：式中：TM——裂縫面密度，單位：條/mm2；n——所選巖心圖像內(nèi)的裂縫特征區(qū)域的數(shù)量；A2——所選巖心圖像的面積,單位：mm2；（9）裂縫線密度裂縫線密度是通過取所選巖心圖像中垂直裂縫組系的線段法線，測量線段法線的長度，并統(tǒng)計該線段法線所切過的裂縫特征區(qū)域的數(shù)量來計算的。其中，所謂裂縫組系是指所選巖心圖像中的所有裂縫。按下式（7）計算裂縫線密度：式中：TL——裂縫線密度，單位：條/mm；n——在所選巖心圖像中裂縫特征區(qū)域的數(shù)量；LD——測得的線段法線長度，mm。（10）裂縫間距裂縫間距指的是所選巖心圖像中裂縫特征區(qū)域之間的平均距離，單位為mm。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定裝置10的框圖。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的測定裝置10包括分割單元112、提取單元114、區(qū)域調(diào)整單元116和計算單元118。分割單元112基于預(yù)定的分割閾值，將洞縫型儲層的巖心圖像分割為前景區(qū)域和背景區(qū)域。作為示例，分割單元112可以按照與說明洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法的步驟ST102時所提到的分割方法，將巖心圖像分割為前景區(qū)域和背景區(qū)域。提取單元114從所分割后的巖心圖像中提取所述前景區(qū)域作為裂縫特征區(qū)域。區(qū)域調(diào)整單元116針對所提取出的各裂縫特征區(qū)域，通過區(qū)域膨脹、區(qū)域腐蝕和區(qū)域細(xì)化中至少一種對所述裂縫特征區(qū)域進(jìn)行區(qū)域調(diào)整。作為示例，區(qū)域調(diào)整單元116可以包括區(qū)域膨脹部、區(qū)域腐蝕部、區(qū)域細(xì)化部以及控制部。區(qū)域膨脹部例如可以按照參照3和圖4所描述的區(qū)域膨脹的方式，通過把預(yù)定的第一結(jié)構(gòu)元素平移到所述巖心圖像中的作為處理對象的像素之后得到第一平移圖像，并且如果第一平移圖像中任意一個像素與要被膨脹的裂縫特征區(qū)域重疊，則作為處理對象的該像素屬于膨脹后的裂縫特征區(qū)域中的一個像素，由此生成膨脹后的巖心圖像。區(qū)域腐蝕部例如可以按照參照6和圖7所描述的區(qū)域腐蝕的方式通過把預(yù)定的第二結(jié)構(gòu)元素平移動到所述巖心圖像中的作為處理對象的像素之后得到第二平移圖像，如果所述第二平移圖像的所有像素與要被腐蝕的裂縫特征區(qū)域重疊，則作為處理對象的像素屬于腐蝕后的裂縫特征區(qū)域中的一個像素，由此生成腐蝕后的巖心圖像。區(qū)域細(xì)化部例如可以按照參照9所描述的區(qū)域細(xì)化的方式通過根據(jù)所述裂縫特征區(qū)域中各像素的八個相鄰像素是屬于所述裂縫特征區(qū)域還是所述背景區(qū)域來判斷該像素是否保留在所述裂縫特征區(qū)域中，來生成細(xì)化后的巖心圖像?？刂撇靠梢愿鶕?jù)從外部輸入的指令，針對各裂縫特征區(qū)域控制區(qū)域膨脹部、區(qū)域腐蝕部、區(qū)域細(xì)化部中的至少一個對該裂縫特征區(qū)域進(jìn)行處理。計算單元118根據(jù)所提取的裂縫特征區(qū)域，計算該洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)。地質(zhì)特征參數(shù)的示例如說明洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法的步驟ST108時所提到的地質(zhì)特征參數(shù)的計算方法。根據(jù)本發(fā)明的地質(zhì)特征參數(shù)的測定裝置10的各部件，即分割單元112、提取單元114、區(qū)域調(diào)整單元116和計算單元118，可以通過硬件、邏輯電路來實(shí)現(xiàn)；或者可以由測定裝置10中的控制器執(zhí)行安裝在作為計算機(jī)的測定裝置10中并且包括與這些部件的功能相對應(yīng)的指令的程序來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)由計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)（如，光盤、磁盤、磁帶、磁光盤或閃速存儲器）或經(jīng)由如因特網(wǎng)的通信工具，向測定裝置10提供程序。本發(fā)明第一實(shí)施方式的有益效果在于，通過圖像數(shù)字化處理提取碳酸鹽巖巖心圖像上的裂縫特征區(qū)域，通過區(qū)域膨脹、區(qū)域腐蝕和區(qū)域細(xì)化中的至少一種對裂縫特征區(qū)域進(jìn)行區(qū)域調(diào)整；結(jié)合巖心裂縫幾何參數(shù)定量計算方法計算得到相關(guān)特征參數(shù)，可以很方便地對碳酸鹽巖巖心表面裂縫進(jìn)行特征提取和宏觀微觀的分析，獲取相關(guān)地質(zhì)特征參數(shù)，從而為更好地研究和預(yù)測儲層的分布情況奠定基礎(chǔ)。（第二實(shí)施方式）圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法的流程圖，圖14示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定裝置。下面參照圖13和圖14描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法以及測定裝置100。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的測定裝置100包括分割單元112、提取單元114、區(qū)域調(diào)整單元116、計算單元118、預(yù)處理單元110、去噪單元120、區(qū)域邊緣平滑單元122以及裂縫特征調(diào)整單元124。在根據(jù)第二實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法的步驟ST102、ST104、ST106以及ST108與參照圖3描述的根據(jù)第一實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法的步驟ST102、ST104、ST106和ST108相同，圖14中分割單元112、提取單元114、區(qū)域調(diào)整單元116、和計算單元118與參照圖12描述的根據(jù)第一實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定裝置10的分割單元112、提取單元114、區(qū)域調(diào)整單元116、和計算單元118相同，因此下面省略對這些步驟和單元的描述。首先，在步驟ST100中，預(yù)處理單元110對所述巖心圖像進(jìn)行預(yù)處理。作為示例，可以采用以下預(yù)處理中的至少一種處理：（1）色階調(diào)整作為示例，在巖心圖像為彩色圖像的情況下，統(tǒng)計巖心圖像的紅、綠、藍(lán)各顏色的直方圖，按照給定的參數(shù)計算紅、藍(lán)和藍(lán)各顏色的上限值和下限值，并且根據(jù)計算出的紅、綠和藍(lán)各顏色的上限值和下限值，調(diào)整所述巖心圖像的色階曲線。在巖心圖像為灰度圖像的情況下，類似地統(tǒng)計巖心圖像的直方圖，按照給定的參數(shù)計算上限值和下限值，并且根據(jù)計算出的上限值和下限值，調(diào)整所述巖心圖像的色階曲線。（2）圖像亮度/對比度/灰度調(diào)整針對巖心圖像中的各像素，根據(jù)所選亮度、對比度、灰度范圍值生成相對應(yīng)映射值索引；根據(jù)映射值索引偏移替換原有的顏色分量。（3）圖像亮度/色調(diào)/飽和度調(diào)整將圖像轉(zhuǎn)成亮度、色調(diào)和飽和度的位數(shù)據(jù)，進(jìn)行亮度調(diào)整、色調(diào)調(diào)整和飽和度調(diào)整。在亮度調(diào)整中，根據(jù)所述彩色巖心圖像的紅、綠、藍(lán)值，計算圖像中各像素的亮度，將所述巖心圖像的亮度調(diào)整到預(yù)定的亮度范圍內(nèi)。在色調(diào)調(diào)整中，根據(jù)所述彩色巖心圖像的紅、綠、藍(lán)值，計算圖像中各像素的色調(diào)，把所述彩色巖心圖像的色調(diào)數(shù)據(jù)調(diào)整至預(yù)定的色調(diào)范圍內(nèi)。在飽和度調(diào)整中，根據(jù)所述彩色巖心圖像的紅、綠、藍(lán)值，計算圖像中各像素的飽和度，將所述巖心圖像的飽和度調(diào)整到預(yù)定的飽和度范圍內(nèi)。然后，根據(jù)調(diào)整后的亮度、色調(diào)和飽和度，計算各像素的相應(yīng)紅、綠和藍(lán)各顏色的值。例如，亮度的域值范圍為（-100-100），像素的目前亮度值為20，當(dāng)前把該值調(diào)整為50，整個亮度增加了30，偏移30替換原來的顏色分量。（4）圖像濾波對所獲取的巖心圖像進(jìn)行濾波，以去除巖心圖像中的噪聲。可以采用現(xiàn)有的適當(dāng)?shù)臑V波算法，對所述巖心圖像進(jìn)行濾波。優(yōu)選地，可以采用中值濾波算法對巖心圖像進(jìn)行濾波。中值濾波算法是取濾波窗口內(nèi)的最大值和最小值之間的中值作為被濾波像素的值。在濾波窗口為5的情況下，對第N個像素濾波時，取第N-2、N-1、N、N+1和N+2個五個像素中的最大值和最小值的中值，作為第N個像素的值。對于各圖像中第1個像素，取第1個像素、第2個像素、第3個像素，這三個像素中的最大值和最小值之間的中值，作為第1個像素的濾波后的值，而對于第2個像素，取第1個像素、第2個像素、第3個像素和第4個像素，這四個像素的值中的最大值和最小值之間的中值，作為第2個像素的濾波后的值。對于像素倒數(shù)第2個像素，例如第M個像素，取第M-2、第M-1、第M和第M+1四個像素的值中的最大值和最小值之間的中值，作為第M個像素的濾波后的值；而對于像素最后一個像素，第M+1個像素，取第M-1、第M和第M+1三個像素的值中的最大值和最小值之間的中值，作為第M+1個像素的濾波后的值。通過濾波在盡量保留圖像細(xì)節(jié)特征的條件下，在一定程度上抑制了巖心圖像的噪聲，可以提高后續(xù)圖像處理和分析的有效性和可靠性。（5）圖像銳化圖像銳化可以補(bǔ)償圖像的輪廓，增強(qiáng)圖像的邊緣及灰度跳變的部分，使圖像變得清晰，過平滑的圖像變得模糊的根本原因是因?yàn)閳D像受到了平均或積分運(yùn)算，因此可以通過對圖像進(jìn)行逆運(yùn)算（如微分運(yùn)算）來使圖像變的清晰?？梢圆涩F(xiàn)有的或以后開發(fā)的圖像銳化技術(shù)對巖心圖像進(jìn)行銳化。（6）圖像平滑可以采用現(xiàn)有的或以后開發(fā)的圖像平滑技術(shù)來對巖心圖像進(jìn)行平滑。通過圖像平滑，可以突出巖心圖像中的寬大區(qū)域、低頻成分和主干部分，并且抑制圖像噪聲和干擾高頻成分，使得圖像亮度平緩漸變，減小突變梯度，改善圖像質(zhì)量。（7）圖像模糊可以采用現(xiàn)有的或以后開發(fā)的圖像模糊技術(shù)來對巖心圖像進(jìn)行模糊。（8）圖像邊緣檢測作為示例，可以通過以下步驟完成圖像邊緣檢測：（a）濾波，邊緣檢測主要基于導(dǎo)數(shù)計算，受噪聲影響。但濾波器在降低噪聲的同時也導(dǎo)致邊緣強(qiáng)度的損失；（b）增強(qiáng)，增強(qiáng)算法將領(lǐng)域中灰度有顯著變化的點(diǎn)突出顯示。一般通過計算梯度幅值完成；（c）檢測，但在有些圖像中梯度幅值較大的并不是邊緣點(diǎn)；以及（d）定位，精確確定邊緣的位置。當(dāng)然也可以采用本領(lǐng)域中已有的其它圖像邊緣檢測方法也可以采用以后開發(fā)的圖像邊緣檢測方法。（9）圖像底片效果將彩色巖心圖像轉(zhuǎn)換成具有相應(yīng)灰度級的單色圖像。此外，作為示例，可以針對巖心圖像的一部分或者多個部分執(zhí)行上述預(yù)處理。在步驟ST104之后，前進(jìn)至步驟ST112。在步驟ST112中，去噪單元120對于提取的裂縫特征區(qū)域，統(tǒng)計各裂縫特征區(qū)域的像素的數(shù)量，將所統(tǒng)計出的像素數(shù)量小于去噪閾值的裂縫特征區(qū)域作為噪聲區(qū)域而去除?？梢愿鶕?jù)所要求圖像質(zhì)量適當(dāng)調(diào)節(jié)去噪閾值的上下限。在步驟ST112之后，前進(jìn)至步驟ST106，在步驟ST106中與第一實(shí)施方式一樣，區(qū)域調(diào)整單元106針對各裂縫特征區(qū)域，通過區(qū)域膨脹、區(qū)域腐蝕和區(qū)域細(xì)化中至少一種對所述裂縫特征區(qū)域進(jìn)行區(qū)域調(diào)整。另選的，步驟ST106也可以在步驟ST112之前執(zhí)行。在步驟ST106之后，前進(jìn)至步驟ST114。在步驟ST114，區(qū)域邊緣平滑單元122對各裂縫特征區(qū)域進(jìn)行區(qū)域邊緣平滑，該區(qū)域邊緣平滑包括重心計算部，其采用該裂縫特征區(qū)域作為被濾波像素組，計算被濾波像素組的重心；第一像素組計算部，其計算所述被濾波像素組中距離所述重心最遠(yuǎn)的一個像素組，作為第一像素組；第二像素組計算部，其計算所述被濾波像素組中在由所述重心和所述第一像素組形成的直線上的投影距離所述第一像素組最遠(yuǎn)的第二像素組；去除部，其從所述被濾波像素組中去除所述第一像素組和所述第二像素組，以及控制部，其控制所述重心計算部、所述第一像素組計算部、所述第二像素組計算部和所述去除部重復(fù)進(jìn)行操作，直到所述被濾波像素組剩下一個像素組為止。通過以下步驟執(zhí)行區(qū)域邊緣平滑：（a）重心計算步驟，重心計算部采用該裂縫特征區(qū)域作為被濾波像素組，計算該被濾波像素組的重心。例如，將各裂縫特征區(qū)域的濾濾像素作為m個N維向量，看作N維空間中的m個點(diǎn)。求出這些點(diǎn)的平均值所代表的點(diǎn)E，我們將E點(diǎn)稱作這一被濾波像素組的重心。（b）第一像素組計算步驟，第一像素組計算部計算所述被濾波像素組中距離所述重心最遠(yuǎn)的一個像素組，作為第一像素組；找出各點(diǎn)中距離重心E最遠(yuǎn)的一個，稱作P點(diǎn)。“距離重心最遠(yuǎn)的點(diǎn)”就是使（xi一E）·（xi—E）取值最大的點(diǎn)，其中xi表示第i個點(diǎn)?！ぬ柋硎緝?nèi)積，即對應(yīng)坐標(biāo)的乘積之和。（c）第二像素組計算步驟，第二像素組計算部計算所述被濾波像素組中在由所述重心和所述第一像素組形成的直線上的投影距離所述第一像素組最遠(yuǎn)的第二像素組。找出各點(diǎn)中在直線PE上的投影距離P最遠(yuǎn)的一個點(diǎn)，稱作Q點(diǎn)。“在直線PE上的投影距離P最遠(yuǎn)的點(diǎn)”就是使（P—E）·（—E）取值最?。ń^對值最大的負(fù)值）的xt點(diǎn)。（d）去除步驟，去除部從被濾波像素組中去除所述第一像素組和所述第二像素組。（e）控制部控制重心計算部、第一像素組計算部、第二像素組計算部和去除部重復(fù)重心計算步驟、第一像素組計算步驟和第二像素組計算步驟，直到被濾波像素組剩下一個像素組為止。通過邊緣平滑處理，可以濾除巖心圖像中各區(qū)域形狀邊界上的細(xì)小的曲折，并抹掉巖心圖像上的細(xì)小雜點(diǎn)，同時可以不降低巖心圖像上顏色變化的陡峭性。由突變的顏色形成的邊界在經(jīng)過區(qū)域邊緣平滑后還是突變顏色的邊界，不模糊化。圖15示出了邊緣平滑前后的巖心圖像。其中圖15中（A）邊緣平滑前的巖心圖像，（B）為邊緣平滑后的巖心圖像。在步驟ST116，裂縫特征調(diào)整單元124針對各裂縫特征區(qū)域進(jìn)行相關(guān)形狀的繪制和填充，進(jìn)行區(qū)域腐蝕處理和區(qū)域膨脹處理中的至少一種，從而進(jìn)行裂縫特征調(diào)整。在根據(jù)第二實(shí)施方式的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法中，可以僅執(zhí)行步驟ST100、ST112、ST114、和ST116中的一部分，而且根據(jù)需要可以重復(fù)執(zhí)行ST100、ST112、ST114、ST116和ST106中的一部分或者全部。此外，ST112、ST114、ST116和ST106的順序可以變更。本發(fā)明實(shí)施方式的有益效果在于，通過圖像數(shù)字化處理提取碳酸鹽巖巖心圖像上的裂縫特征區(qū)域；通過區(qū)域膨脹、區(qū)域腐蝕、區(qū)域細(xì)化中的至少一種對裂縫特征區(qū)域進(jìn)行區(qū)域調(diào)整，并且通過進(jìn)行預(yù)處理、去噪處理、邊緣細(xì)化處理對圖像進(jìn)一步處理，結(jié)合巖心裂縫幾何參數(shù)定量計算方法計算得到相關(guān)特征參數(shù)，可以更準(zhǔn)確地對碳酸鹽巖巖心表面裂縫進(jìn)行特征提取和宏觀微觀的分析，更準(zhǔn)確地獲取相關(guān)地質(zhì)特征參數(shù)，從而為更好地研究和預(yù)測儲層的分布情況奠定基礎(chǔ)。下表1示出了使用根據(jù)本發(fā)明的地質(zhì)特征參數(shù)的測定裝置100從塔中部分取心井巖心圖像提取的地質(zhì)特征參數(shù)的示例表單。表1根據(jù)本發(fā)明的地質(zhì)特征參數(shù)的測定裝置100的各單元，例如去噪單元120、區(qū)域邊緣平滑單元124和裂縫特征調(diào)整單元126，可以分別通過硬件、邏輯電路來實(shí)現(xiàn)；或者可以由測定裝置100中的控制器執(zhí)行安裝在作為計算機(jī)的測定裝置100中并且包括與這些裝置的功能相對應(yīng)的指令的程序來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)由計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)（如，光盤、磁盤、磁帶、磁光盤或閃速存儲器）或經(jīng)由如因特網(wǎng)的通信工具，向測定裝置100提供程序。根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的有益效果在于，可以更加準(zhǔn)確地提取裂縫特征和計算地質(zhì)特征參數(shù)。（第三實(shí)施方式）圖16示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的洞縫型儲層分布的預(yù)測方法的流程圖。在步驟ST402，從洞縫型儲層的至少一個位置獲取巖心圖像，如圖2中（A）所示的圖像。在步驟ST404，針對所獲取的各巖心圖像，采用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的洞縫型儲層的地質(zhì)特征參數(shù)的測定方法，獲取與該巖心圖像相對應(yīng)的位置處的地質(zhì)特征參數(shù)。在步驟ST406，基于該洞縫型儲層的至少一個位置處的地質(zhì)特征參數(shù)，預(yù)測洞縫型儲層的分布?？梢允褂靡阎姆椒ɑ蛞院箝_發(fā)的方法，基于洞縫型儲層的至少一個位置處的地質(zhì)特征參數(shù)，預(yù)測洞縫型儲層的分布。圖17示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的洞縫型儲層分布的預(yù)測系統(tǒng)1。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的預(yù)測系統(tǒng)1包括測定裝置10、圖像獲取裝置20和儲層分布預(yù)測裝置30。圖像獲取裝置20從洞縫型儲層的至少一個位置獲取巖心圖像。測定裝置10是根據(jù)本發(fā)明以上實(shí)施方式或者其變型例所例示的測定裝置，針對所獲取的各巖心圖像，測定洞縫型儲層中與該巖心圖像相對應(yīng)的位置處的地質(zhì)特征參數(shù)。儲層分布預(yù)測裝置30基于該洞縫型儲層的所述至少一個位置處的地質(zhì)特征參數(shù)，預(yù)測洞縫型儲層的分布。根據(jù)本發(fā)明的從洞縫型儲層分布的預(yù)測系統(tǒng)1的各裝置，即測定裝置10、圖像獲取裝置20和儲層分布預(yù)測裝置30，可以分別通過硬件、邏輯電路來實(shí)現(xiàn)；或者可以由預(yù)測系統(tǒng)1中的控制器執(zhí)行安裝在作為計算機(jī)的預(yù)測系統(tǒng)1中并且包括與這些裝置的功能相對應(yīng)的指令的程序來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)由計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)（如，光盤、磁盤、磁帶、磁光盤或閃速存儲器）或經(jīng)由如因特網(wǎng)的通信工具，向預(yù)測系統(tǒng)1提供程序。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于，通過圖像數(shù)字化處理提取碳酸鹽巖巖心圖像上的裂縫特征區(qū)域，結(jié)合巖心裂縫幾何參數(shù)定量計算方法計算得到相關(guān)特征參數(shù)；最后統(tǒng)計分析巖心裂縫特征地質(zhì)參數(shù)的計算結(jié)果，生產(chǎn)相應(yīng)的裂縫分析報表并顯示分析計算的結(jié)果，根據(jù)需要可以進(jìn)行計算結(jié)果的存儲；這樣，可以很方便地對碳酸鹽巖巖心表面裂縫進(jìn)行特征提取和宏觀微觀的分析，獲取相關(guān)地質(zhì)特征參數(shù)，更好地預(yù)測儲層的分布情況。雖然參照附圖說明了各種實(shí)施方式，但應(yīng)該知道根據(jù)本發(fā)明的信息顯示裝置不限于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變型或者修改。應(yīng)該意識到這些變型或修改當(dāng)然也從屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。