一種研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的是一種研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法及裝置，其中的裝置包括巖心實(shí)驗(yàn)裝置、操作臺(tái)、圖像放大裝置與透射鏡掃描圖像處理系統(tǒng)、巖體切割系統(tǒng)，巖心實(shí)驗(yàn)裝置包括由標(biāo)準(zhǔn)巖心、巖心夾持裝置組成的被測試件體，被測試件體置于滑動(dòng)底座上，操作臺(tái)的上表面設(shè)置有刻度尺，操作臺(tái)的一側(cè)具有支架，液壓頂固定在支架的側(cè)面，液壓頂從側(cè)面頂在巖心夾持器上，巖心夾持器從一側(cè)將標(biāo)準(zhǔn)巖心進(jìn)行夾持固定；巖體切割系統(tǒng)由聚焦粒子束發(fā)射頭與FIB智能控制系統(tǒng)組成，聚焦粒子束發(fā)射頭固定在標(biāo)準(zhǔn)巖心的上方。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了巖體孔隙裂隙雙重介質(zhì)分布特征的可視化描述，對巖體逾滲與連通的特征給予清晰的描述。
【專利說明】
-種研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及石油與天然氣、礦業(yè)、巖±等工程中巖體微觀技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種 研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在常規(guī)與非常規(guī)油氣藏的開采中，孔隙裂隙雙重介質(zhì)是普遍的一類介質(zhì)。由于不 同類型巖體的復(fù)雜結(jié)構(gòu)與特性，W及巖體內(nèi)部孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)特征的描述不夠準(zhǔn)確，實(shí)際 開采中存在很多技術(shù)和安全問題無法解決。目前，對于巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征的研究還僅限于 孔隙介質(zhì)，主要是基于統(tǒng)計(jì)概率的最大逾滲團(tuán)特征研究，而巖體中的裂隙分布對巖體的變 形破壞特性及逾滲特征的影響也很大。對于孔隙裂隙雙重介質(zhì)W及孔隙裂隙在整個(gè)巖體的 分布情況沒有確切描述，因此無法可視化巖體的孔裂隙結(jié)構(gòu)特征。而對巖體內(nèi)部孔裂隙的 復(fù)雜連通行為的描述不完善，制約了巖體孔裂隙結(jié)構(gòu)演化的進(jìn)一步研究，如:外載作用下巖 體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律、不同外部條件下巖體逾滲闊值變化等方面的研究。盡管目前對巖 體內(nèi)部特征的研究成果能夠在一定程度上滿足當(dāng)前認(rèn)識，但對于巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)無法 給予系統(tǒng)的闡述，從而影響巖體逾滲特征及規(guī)律的研究與發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法，運(yùn) 種研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征方法用于解決現(xiàn)有的巖體孔隙裂隙雙重介質(zhì)連 通特征無法準(zhǔn)確描述的問題，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供運(yùn)種研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與 座逾滲特征的裝置。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:運(yùn)種研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座 逾滲特征的方法： 第一步:現(xiàn)場選取實(shí)驗(yàn)巖屯、，對巖屯、進(jìn)行拋光，按照儀器規(guī)定制作成標(biāo)準(zhǔn)的巖樣尺寸即 標(biāo)準(zhǔn)巖屯、，置于巖屯、實(shí)驗(yàn)裝置中； 第二步:通過圖像放大裝置與透射鏡掃描圖像處理系統(tǒng)對標(biāo)準(zhǔn)巖屯、進(jìn)行掃描，將掃描 巖屯、圖像傳輸至計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)中； 第Ξ步:通過巖體切割系統(tǒng)對實(shí)驗(yàn)巖屯、進(jìn)行縱向切割掃描，并將單張切割巖體W標(biāo)準(zhǔn) 圖像形式傳輸至計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)中。計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)對單張巖屯、圖像進(jìn)行網(wǎng)格剖 分，并進(jìn)行坐標(biāo)標(biāo)注，標(biāo)注原則為:假定巖屯、圖像尺寸為LoXLo,將圖像劃分成邊長為LXL的 正方形子網(wǎng)格。其中任一張網(wǎng)格剖面的第一個(gè)網(wǎng)格的坐標(biāo)為設(shè)定為(〇,〇,〇)，則該剖面內(nèi)任 意網(wǎng)格的坐標(biāo)為(m，η，k)，m，n=l，2，· · ·，Lo/L，k為巖體縱向上被剖開的份數(shù)，k=l，2，· · ·，H/h， Η為巖體總厚度，h為巖體縱向切割的單位步長厚度。對巖屯、圖像進(jìn)行灰度掃描，若任意網(wǎng)格 (m，n，k)被孔隙占據(jù)，孔隙長度，則該網(wǎng)格被賦予向量值表示為[m，n，k，l]。不考慮裂隙 在網(wǎng)格內(nèi)的彎曲，若裂隙落入網(wǎng)格的某一格子中，裂隙長度1滿足L。含^ L，即認(rèn)為該格 子為裂隙單元，該網(wǎng)格被賦予向量值[m，n，k，-l]。若該網(wǎng)格的空間被巖石基質(zhì)占據(jù)，則該網(wǎng) 格被賦予向量值表示為[m，n，k，0]，其中m，n為任意網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)； 第四步:重復(fù)第Ξ步操作，將巖體所有剖分的圖像進(jìn)行掃描，得到整個(gè)巖體孔裂隙與基 質(zhì)巖石的Ξ維向量表示形式為：
第五步:通過尋址獲取連通團(tuán)的特征，假設(shè)兩個(gè)網(wǎng)格均為孔隙時(shí)是不連通的，一個(gè)裂隙 單元或基質(zhì)單元周圍至少有一個(gè)裂隙單元或基質(zhì)單元與之相連通，將孔隙單元、基質(zhì)單元 和裂隙單元在網(wǎng)格中的1，〇，-1 分布按照 1+1=1，1+0=1,1+(-1 )=-1,0+0=0 ,-1+0=-1 ,-1+(- 1)=-1的準(zhǔn)則對孔隙和裂隙的向量值進(jìn)行疊加，最后形成了孔裂隙共存的向量值表示； 第六步:重復(fù)上述第五步的操作，對整個(gè)巖體中所有的裂隙網(wǎng)格尋址結(jié)束； 第屯步:對任意孔隙網(wǎng)格坐標(biāo)(m，n，k)，按照第五步的尋址路徑對整個(gè)巖體中的孔隙網(wǎng) 格尋址，若找到與其連通的孔隙網(wǎng)格坐標(biāo)，記錄該相對坐標(biāo)，若尋址網(wǎng)格特征為裂隙或巖石 基質(zhì)或與之前尋址的網(wǎng)格相對坐標(biāo)相同則完成一次尋址過程，對所有尋址路徑尋址完成， 此時(shí)，整個(gè)巖體中所有孔裂隙網(wǎng)格尋址結(jié)束，整個(gè)巖體的孔裂隙連通情況確定； 第八步:統(tǒng)計(jì)整個(gè)巖體的孔隙或裂隙連通團(tuán)所包含的單元數(shù)量，得到最大連通團(tuán)包含 的網(wǎng)格數(shù)量F，確定巖體的逾滲概率為P=F/[化o/L)2 X化A)]; 上述方案步驟五中尋址方法與過程如下：對任意裂隙網(wǎng)格坐標(biāo)(m，n，k)設(shè)定尋址的路 徑包括:m+l、m-l、n+l、n-l、k+l、k-l，其中此處的 1 < m,n < L〇/L-l, 1 < k < H/h-1;在尋址過 程中，每一步沿上述6個(gè)坐標(biāo)方位進(jìn)行路徑尋址，若找到與其連通的裂隙網(wǎng)格坐標(biāo)，記錄該 相對坐標(biāo)，若找到與其連通的孔隙網(wǎng)格坐標(biāo)，按照向量疊加準(zhǔn)則進(jìn)行向量坐標(biāo)疊加;若尋址 網(wǎng)格特征為巖石基質(zhì)或與之前尋址的網(wǎng)格相對坐標(biāo)相同則完成一次尋址過程，若整個(gè)尋址 過程的所有尋址路徑均完成，則該網(wǎng)格的尋址過程終止，尋址過程中有經(jīng)過的軌跡即為其 相連通的裂隙連通團(tuán)。
[0005] 上述研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法使用的裝置包括巖屯、實(shí)驗(yàn)裝 置、操作臺(tái)、圖像放大裝置與透射鏡掃描圖像處理系統(tǒng)、巖體切割系統(tǒng)，巖屯、實(shí)驗(yàn)裝置包括 由標(biāo)準(zhǔn)巖屯、、巖屯、夾持裝置組成的被測試件體，被測試件體置于滑動(dòng)底座上，滑動(dòng)底座的滾 輪位于操作臺(tái)上，操作臺(tái)的上表面設(shè)置有刻度尺，操作臺(tái)的一側(cè)具有支架，液壓頂固定在支 架的側(cè)面，液壓頂從側(cè)面頂在巖屯、夾持器上，巖屯、夾持器從一側(cè)將標(biāo)準(zhǔn)巖屯、進(jìn)行夾持固定； 巖體切割系統(tǒng)由聚焦粒子束發(fā)射頭與FIB智能控制系統(tǒng)組成，聚焦粒子束發(fā)射頭固定在標(biāo) 準(zhǔn)巖屯、的上方。
[0006] 上述方案中的圖像放大裝置與透射鏡掃描圖像處理系統(tǒng)包括由體視顯微鏡、CCD 攝像機(jī)、顯微觀測架和計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)，TEM透射電鏡與CO)攝像機(jī)相連，并置于顯微觀 測架上，CO)攝像機(jī)連接計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)。
[0007] 本發(fā)明具有W下有益效果： 1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了巖體孔隙裂隙雙重介質(zhì)分布特征的可視化描述，對巖體逾滲與連通的 特征給予清晰的描述。
[0008] 2、本發(fā)明更直觀的測定了巖體的孔裂隙結(jié)構(gòu)，對于巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究是很好的 補(bǔ)充。
[0009] 3、本發(fā)明對未來的數(shù)字化巖屯、描述、微觀、納觀孔裂隙特征描述給予了更加合理 的方法與手段。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明中巖體Ξ維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分示意圖； 圖2是座逾滲模型(Ξ維）； 圖3是本發(fā)明中裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 1-標(biāo)準(zhǔn)巖屯、；2-巖屯、夾持器;3-FIB智能控制系統(tǒng)；4-聚焦粒子束發(fā)射頭；5-TEM透 射電鏡;6-CCD攝像機(jī);7-顯微觀測架;8-計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng);9-滑動(dòng)底座；10-刻度尺；11- 操作臺(tái)；12-固定底座；13-液壓頂。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明： 運(yùn)種研究巖體孔裂隙結(jié)構(gòu)與逾滲特征的描述方法在圖3所示的裝置中進(jìn)行。具體如下： 第一步:現(xiàn)場選取實(shí)驗(yàn)巖屯、，對巖屯、進(jìn)行拋光，按照儀器規(guī)定制作成標(biāo)準(zhǔn)的巖樣尺寸， 置于巖屯、實(shí)驗(yàn)裝置中。
[0013] 第二步：通過圖像放大裝置與透射鏡掃描圖像處理系統(tǒng)對標(biāo)準(zhǔn)巖屯、按照進(jìn)行掃 描，將掃描巖屯、圖像傳輸至計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)中安裝系統(tǒng)處理 軟件。
[0014] 第Ξ步:通過巖體切割系統(tǒng)對實(shí)驗(yàn)巖屯、進(jìn)行縱向切割掃描，并將單張切割巖體W 標(biāo)準(zhǔn)圖像形式傳輸至計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)中。參閱圖2,計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)對單張巖屯、圖 像進(jìn)行網(wǎng)格剖分，并進(jìn)行坐標(biāo)標(biāo)注，標(biāo)注原則為:假定巖屯咽像尺寸為LoXLo,將圖像劃分成 邊長為LXL的正方形子網(wǎng)格。其中任一張網(wǎng)格剖面的第一個(gè)網(wǎng)格的坐標(biāo)為設(shè)定為(0,0,0)， 則該剖面內(nèi)任意網(wǎng)格的坐標(biāo)為〇11，11，10，111，11=1，2，-'，^/1^為巖體縱向上被剖開的份數(shù)^ =1，2，···，ΗΑ，Η為巖體總厚度，h為巖體縱向切割的單位步長厚度。對巖屯、圖像進(jìn)行灰度掃 描，若任意網(wǎng)格(m，n，k)被孔隙占據(jù)，孔隙長度，則該網(wǎng)格被賦予向量值表示為[m，n，k, 1]。不考慮裂隙在網(wǎng)格內(nèi)的彎曲，若裂隙落入網(wǎng)格的某一格子中，裂隙長度1滿足L < 1 < ^ L，即認(rèn)為該格子為裂隙單元，該網(wǎng)格被賦予向量值[m，n，k，-l]。若該網(wǎng)格的空間被巖 石基質(zhì)占據(jù)，則該網(wǎng)格被賦予向量值表示為[m，n，k，0]，其中m，n為任意網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)。
[0015] 第四步:重復(fù)第Ξ步操作，將巖體所有剖分的圖像進(jìn)行掃描，得到整個(gè)巖體孔裂隙 與基質(zhì)巖石的Ξ維向量表示形式為：
第五步:通過尋址路徑的方法獲取連通團(tuán)的特征，假設(shè)兩個(gè)網(wǎng)格均為孔隙時(shí)是不連通 的，一個(gè)裂隙（或基質(zhì))單元周圍至少有一個(gè)裂隙(或基質(zhì))單元與之相連通，將孔隙單元、基 質(zhì)單元和裂隙單元在網(wǎng)格中的1，〇，-1分布按照1+1=1，1+0=1，1+(-1)=-1，〇+〇=〇 ,-1+0=- 1,-1+(-1)=-1的準(zhǔn)則對孔隙和裂隙的向量值進(jìn)行疊加，最后形成了孔裂隙共存的向量值表 示。參閱圖2,本發(fā)明運(yùn)用Ξ維座逾滲模型研究巖體孔裂隙結(jié)構(gòu)分布情況，即一個(gè)座周圍有6 個(gè)相鄰的座與之相連通。具體尋址方法與過程如下:對任意裂隙網(wǎng)格坐標(biāo)(m，n，k)設(shè)定尋址 的路徑包括:m+1、m-l、n+l、n-l、k+l、k-l，其中此處的 1 < m，n < Lo/L-1，1 < k < H/h-1。在尋 址過程中，每一步沿上述6個(gè)坐標(biāo)方位進(jìn)行路徑尋址，若找到與其連通的裂隙網(wǎng)格坐標(biāo)，記 錄該相對坐標(biāo)，若找到與其連通的孔隙網(wǎng)格坐標(biāo)，按照向量疊加準(zhǔn)則進(jìn)行向量坐標(biāo)疊加;若 尋址網(wǎng)格特征為巖石基質(zhì)或與之前尋址的網(wǎng)格相對坐標(biāo)相同則完成一次尋址過程，若整個(gè) 尋址過程的所有尋址路徑均完成，則該網(wǎng)格的尋址過程終止，尋址過程中有經(jīng)過的軌跡即 為其相連通的裂隙連通團(tuán)。
[0016] 第六步:重復(fù)上述第五步的操作，對整個(gè)巖體中所有的裂隙網(wǎng)格尋址結(jié)束。
[0017] 第屯步:對任意孔隙網(wǎng)格坐標(biāo)(m，n，k)，按照第五步的尋址路徑對整個(gè)巖體中的孔 隙網(wǎng)格尋址，若找到與其連通的孔隙網(wǎng)格坐標(biāo)，記錄該相對坐標(biāo)，若尋址網(wǎng)格特征為裂隙或 巖石基質(zhì)或與之前尋址的網(wǎng)格相對坐標(biāo)相同則完成一次尋址過程，對所有尋址路徑尋址完 成。此時(shí)，整個(gè)巖體中所有孔裂隙網(wǎng)格尋址結(jié)束，整個(gè)巖體的孔裂隙連通情況確定。
[0018] 第八步：統(tǒng)計(jì)整個(gè)巖體的孔隙或裂隙連通團(tuán)所包含的單元數(shù)量，得到最大連通團(tuán) 包含的網(wǎng)格數(shù)量F，確定巖體的逾滲概率為P=F/ [化o/L)2 X化A)]。
[0019] 如圖3所示，本發(fā)明研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法使用的裝置包 括巖屯、實(shí)驗(yàn)裝置、操作臺(tái)11、圖像放大裝置與透射鏡掃描圖像處理系統(tǒng)、巖體切割系統(tǒng)，巖 屯、實(shí)驗(yàn)裝置包括由標(biāo)準(zhǔn)巖屯、1、巖屯、夾持器2組成的被測試件體，被測試件體置于滑動(dòng)底座9 上，滑動(dòng)底座9的滾輪位于操作臺(tái)11上，操作臺(tái)11的上表面設(shè)置有刻度尺10,操作臺(tái)11的一 側(cè)具有支架，液壓頂13固定在支架的側(cè)面，液壓頂13從側(cè)面頂在巖屯、夾持器2上，巖屯、夾持 器2從一側(cè)將標(biāo)準(zhǔn)巖屯、1進(jìn)行夾持固定;巖體切割系統(tǒng)由聚焦粒子束發(fā)射頭4與FIB智能控制 系統(tǒng)3組成，聚焦粒子束發(fā)射頭4固定在標(biāo)準(zhǔn)巖屯、1的上方。滑動(dòng)底座9能夠通過滾輪在操作 臺(tái)11上滑動(dòng)，滑動(dòng)步長可調(diào)節(jié)。
[0020] 圖像放大裝置與透射鏡掃描圖像處理系統(tǒng)包括由體視顯微鏡、CO)攝像機(jī)6、顯微 觀測架7和計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)8。體視顯微鏡采用TEM透射電鏡5，TEM透射電鏡5與CCD攝像 機(jī)6相連，并置于顯微觀測架7上，對標(biāo)準(zhǔn)巖屯、1進(jìn)行掃描計(jì)算機(jī)測定，CO)攝像機(jī)6連接計(jì)算 機(jī)圖像處理系統(tǒng)8,掃描結(jié)果經(jīng)CO)攝像機(jī)6成像裝置成像，并傳輸至計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)8 中，計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)8經(jīng)對圖像按照操作第Ξ步-第屯步對圖像進(jìn)行逾滲研究與連通特 征描述。
[0021] 巖體切割系統(tǒng)由FIB智能控制系統(tǒng)3、聚焦粒子束發(fā)射頭4組成，其中FIB智能控制 系統(tǒng)3內(nèi)置控制軟件，可對聚焦粒子束發(fā)射頭4實(shí)施巖屯、切割，液壓頂13對巖屯、移動(dòng)實(shí)施控 審IJ，巖屯、切割厚度尺寸可通過刻度尺10實(shí)現(xiàn)控制。
[0022] 最后所應(yīng)說明的是，W上實(shí)施例僅用W說明本發(fā)明技術(shù)方案而非限制，盡管參照 較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可W對本發(fā)明的 技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法，其特征在于:這種研究巖體孔 隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法： 第一步:現(xiàn)場選取實(shí)驗(yàn)巖心，對巖心進(jìn)行拋光，按照儀器規(guī)定制作成標(biāo)準(zhǔn)的巖樣尺寸即 標(biāo)準(zhǔn)巖心，置于巖心實(shí)驗(yàn)裝置中； 第二步:通過圖像放大裝置與透射鏡掃描圖像處理系統(tǒng)對標(biāo)準(zhǔn)巖心進(jìn)行掃描，將掃描 巖心圖像傳輸至計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)中； 第三步:通過巖體切割系統(tǒng)對實(shí)驗(yàn)巖心進(jìn)行縱向切割掃描，并將單張切割巖體以標(biāo)準(zhǔn) 圖像形式傳輸至計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)中；計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)對單張巖心圖像進(jìn)行網(wǎng)格剖 分，并進(jìn)行坐標(biāo)標(biāo)注，標(biāo)注原則為:假定巖心圖像尺寸為LoXLo,將圖像劃分成邊長為LXL的 正方形子網(wǎng)格，其中任一張網(wǎng)格剖面的第一個(gè)網(wǎng)格的坐標(biāo)為設(shè)定為(〇,〇,〇)，則該剖面內(nèi)任 意網(wǎng)格的坐標(biāo)為(m，η，k)，m，n=l，2，…，Lo/L，k為巖體縱向上被剖開的份數(shù)，k=l，2，…，H/h， Η為巖體總厚度，h為巖體縱向切割的單位步長厚度;對巖心圖像進(jìn)行灰度掃描，若任意網(wǎng)格 (m，n，k)被孔隙占據(jù)，孔隙長度r〈L，則該網(wǎng)格被賦予向量值表示為[m，n，k，l];不考慮裂隙 在網(wǎng)格內(nèi)的彎曲，若裂隙落入網(wǎng)格的某一格子中，裂隙長度1滿，即認(rèn)為該格 子為裂隙單元，該網(wǎng)格被賦予向量值[m，n，k，-l]，若該網(wǎng)格的空間被巖石基質(zhì)占據(jù)，則該網(wǎng) 格被賦予向量值表不為[m，n，k，0]，其中m，η為任意網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo)； 第四步:重復(fù)第三步操作，將巖體所有剖分的圖像進(jìn)行掃描，得到整個(gè)巖體孔裂隙與基 質(zhì)巖石的三維向量表示形式為：第五步:通過尋址獲取連通團(tuán)的特征，假設(shè)兩個(gè)網(wǎng)格均為孔隙時(shí)是不連通的，一個(gè)裂隙 單元或基質(zhì)單元周圍至少有一個(gè)裂隙單元或基質(zhì)單元與之相連通，將孔隙單元、基質(zhì)單元 和裂隙單元在網(wǎng)格中的1，〇，-1 分布按照 1+1=1，1+0=1，1+(-1)=-1，〇+〇=〇 ,-1+0=-1，-ι+(- 1)=-1的準(zhǔn)則對孔隙和裂隙的向量值進(jìn)行疊加，最后形成了孔裂隙共存的向量值表示； 第六步:重復(fù)上述第五步的操作，對整個(gè)巖體中所有的裂隙網(wǎng)格尋址結(jié)束； 第七步:對任意孔隙網(wǎng)格坐標(biāo)(m，n，k)，按照第五步的尋址路徑對整個(gè)巖體中的孔隙網(wǎng) 格尋址，若找到與其連通的孔隙網(wǎng)格坐標(biāo)，記錄該相對坐標(biāo)，若尋址網(wǎng)格特征為裂隙或巖石 基質(zhì)或與之前尋址的網(wǎng)格相對坐標(biāo)相同則完成一次尋址過程，對所有尋址路徑尋址完成， 此時(shí)，整個(gè)巖體中所有孔裂隙網(wǎng)格尋址結(jié)束，整個(gè)巖體的孔裂隙連通情況確定； 第八步：統(tǒng)計(jì)整個(gè)巖體的孔隙或裂隙連通團(tuán)所包含的單元數(shù)量，得到最大連通團(tuán)包含 的網(wǎng)格數(shù)量F，確定巖體的逾滲概率為P=F/[(L〇/L)2X (H/h)]。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法，其特征在于： 所述的步驟五中尋址方法與過程如下:對任意裂隙網(wǎng)格坐標(biāo)(m，n，k)設(shè)定尋址的路徑包括： m+1、m_l、n+l、n_l、k+l、k_l，其中此處的 1 < m，n < Lo/L-1，1 < k < H/h-1;在尋址過程中，每 一步沿上述6個(gè)坐標(biāo)方位進(jìn)行路徑尋址，若找到與其連通的裂隙網(wǎng)格坐標(biāo)，記錄該相對坐 標(biāo)，若找到與其連通的孔隙網(wǎng)格坐標(biāo)，按照向量疊加準(zhǔn)則進(jìn)行向量坐標(biāo)疊加;若尋址網(wǎng)格特 征為巖石基質(zhì)或與之前尋址的網(wǎng)格相對坐標(biāo)相同則完成一次尋址過程，若整個(gè)尋址過程的 所有尋址路徑均完成，則該網(wǎng)格的尋址過程終止，尋址過程中有經(jīng)過的軌跡即為其相連通 的裂隙連通團(tuán)。3. -種權(quán)利要求1或2所述的研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法使用的裝 置，其特征在于:這種研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法使用的裝置包括巖心 實(shí)驗(yàn)裝置、操作臺(tái)（11)、圖像放大裝置與透射鏡掃描圖像處理系統(tǒng)、巖體切割系統(tǒng)，巖心實(shí) 驗(yàn)裝置包括由標(biāo)準(zhǔn)巖心（1)、巖心夾持器(2)組成的被測試件體，被測試件體置于滑動(dòng)底座 (9)上，滑動(dòng)底座(9)的滾輪位于操作臺(tái)（11)上，操作臺(tái)（11)的上表面設(shè)置有刻度尺（10)，操 作臺(tái)（11)的一側(cè)具有支架，液壓頂（13 )固定在支架的側(cè)面，液壓頂（13 )從側(cè)面頂在巖心夾 持器(2)上，巖心夾持器(2)從一側(cè)將標(biāo)準(zhǔn)巖心（1)進(jìn)行夾持固定;巖體切割系統(tǒng)由聚焦粒子 束發(fā)射頭(4 )與FIB智能控制系統(tǒng)（5 )組成，聚焦粒子束發(fā)射頭(4 )固定在標(biāo)準(zhǔn)巖心（1)的上 方。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的研究巖體孔隙及裂隙結(jié)構(gòu)與座逾滲特征的方法使用的裝置， 其特征在于:所述的圖像放大裝置與透射鏡掃描圖像處理系統(tǒng)包括由體視顯微鏡、CCD攝像 機(jī)(6)、顯微觀測架(7)和計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)(8)，TEM透射電鏡(5)與CCD攝像機(jī)(6)相連， 并置于顯微觀測架(7)上，(XD攝像機(jī)(6)連接計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)(8)。
【文檔編號】G01N15/08GK105823720SQ201610387241
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年6月4日
【發(fā)明人】趙萬春, 王婷婷, 趙丹, 付曉飛, 馮笑含, 張來娣
【申請人】東北石油大學(xué)