技術特征：

1.利用不同分辨率CT圖像構建多尺度三維數(shù)字巖心的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)利用CT掃描對巖心進行不同分辨率掃描，獲取高低兩種分辨率的三維數(shù)字巖心；

2)基于三維數(shù)字巖心利用最大球算法提取巖心的三維孔隙空間網(wǎng)絡，分別得到粗尺度和細尺度的孔隙網(wǎng)絡模型；

3)將利用最大球算法提取的粗尺度孔隙網(wǎng)絡模型直接移植過來作為新模型中的粗尺度模型；結合細尺度網(wǎng)絡的幾何拓撲結構信息隨機重建等效細尺度孔隙網(wǎng)絡；

4)通過孔隙網(wǎng)絡跨尺度耦合實現(xiàn)粗尺度孔隙網(wǎng)絡和等效細尺度孔隙網(wǎng)絡的疊加。

2.根據(jù)權利要求1所述的利用不同分辨率CT圖像構建多尺度三維數(shù)字巖心的方法，其特征在于，所述步驟3)的具體方法為：

3-1)首先利用低分辨率圖像灰度與孔隙度概率的分布曲線確定微孔在粗尺度網(wǎng)絡中的填充區(qū)域；

通過下式(1)求出每個微孔灰度值為孔隙的概率P_φ：

$P_{\mathrm{\φ}}=\left\{\begin{array}{cc}1& n\<=T_1\\ \frac{T_2-n}{T_2-T_1}& T_1\<n\<T_2\\ 0& n\>=T_2\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，T₁為灰度值閾值下限，T₂為灰度值閾值上限，n為微孔灰度值；

假設多尺度孔隙網(wǎng)絡的孔隙空間為Ω，粗尺度孔隙網(wǎng)絡孔隙空間為Ω₁，骨架的分布空間為Ω₃，細尺度網(wǎng)絡的填充空間域Ω₂為：

Ω₂＝Ω-Ω₁-Ω₃ (2)

3-2)利用尺度變化因子和連通函數(shù)確定在粗尺度網(wǎng)絡中需要生成的微孔隙數(shù)目和需要充填的喉道數(shù)目；根據(jù)配位數(shù)分布，按孔隙半徑從大到小依次添加孔隙之間的連通喉道，并保證添加喉道的幾何特征同原大孔隙網(wǎng)絡一致，進而構建出同原始孔隙網(wǎng)絡幾何拓撲等效的隨機孔隙網(wǎng)絡模型。

3.根據(jù)權利要求2所述的利用不同分辨率CT圖像構建多尺度三維數(shù)字巖心的方法，其特征在于，所述步驟3-2)中，微孔隙數(shù)目N'_p由式(3)求得：

N'_p＝ξ³N_p (3)

其中，N_p為原始細尺度網(wǎng)絡中的孔隙數(shù)目，ξ為尺度變化因子。

4.根據(jù)權利要求2所述的利用不同分辨率CT圖像構建多尺度三維數(shù)字巖心的方法，其特征在于，計算原細尺度孔隙網(wǎng)絡中孔喉參數(shù)的相關性，兩個隨機變量S和T間的相關性用相關系數(shù)ρ_(S,T)進行度量，對于S,T的序列{(s₁,t₁),...,(s_n,t_n)}，ρ定義為：

${\mathrm{\ρ}}_{(S,T)}=\frac{n\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{s}_i{t}_i-\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{s}_i\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{t}_i}{\sqrt{n\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{s_i}^2-{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{s}_i\right)}^2}\sqrt{n\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{t_i}^2-{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{t}_i\right)}^2}}---\left(4\right)$

其中，s、t分別表示兩個隨機變量，n表示序列里面變量個數(shù)；相關系數(shù)絕對值大表示相關性強；通過計算相關系數(shù)，確定各參數(shù)之間的從屬關系。

5.根據(jù)權利要求4所述的利用不同分辨率CT圖像構建多尺度三維數(shù)字巖心的方法，其特征在于，所述步驟3-2)中，根據(jù)原細尺度網(wǎng)絡的連通函數(shù)計算需要充填的喉道數(shù)目：

描述網(wǎng)絡拓撲特征的連通性函數(shù)可通過簡化的比歐拉示性數(shù)來描述孔隙的全局連通性由連通性函數(shù)來表示：

${\mathrm{\χ}}_v\left(r\right)=\frac{N_p\left(r\right)-N_t\left(r\right)}{V}---\left(5\right)$

式中，N_p(r)為原始孔隙網(wǎng)絡孔隙集合中半徑大于r的孔隙的數(shù)目，N_t(r)為原始孔隙網(wǎng)絡喉道集合中半徑大于r的喉道數(shù)目，V為原始孔隙網(wǎng)絡的體積；根據(jù)歐拉數(shù)定義得到需要填充的喉道數(shù)目N′_t(r_k)表示為：

N′_t(r_k)＝N'_p(r_k)-χ_v(r_k)V' (6)

式中，N'_p(r_k)表示從新建孔隙集合p'中孔隙半徑大于r_k的孔隙數(shù)目，V'為新建網(wǎng)絡的體積。

6.根據(jù)權利要求4所述的利用不同分辨率CT圖像構建多尺度三維數(shù)字巖心的方法，其特征在于，利用微孔隙比例因子提高建模速度；

引入微孔隙比例因子的概念，微孔隙比例因子是指在構建多尺度孔隙網(wǎng)絡模型過程中實際填充的微孔隙數(shù)目N″_pm占通過尺度變化因子計算所得微孔隙數(shù)目N'_pm的比例，定義如下：

α＝N″_pm/N'_pm×100％ (7)

結合微孔隙比例因子的定義，根據(jù)原始細尺度孔隙網(wǎng)絡模型中孔隙的幾何參數(shù)變量之間的概率分布函數(shù)和變量之間的相關性信息，能夠在細尺度孔隙網(wǎng)絡模型空間域中生成同原始細尺度孔隙網(wǎng)絡幾何拓撲結構信息等效的微孔隙，并根據(jù)統(tǒng)計分析隨機產(chǎn)生各微孔隙單元半徑、體積的形狀因子，使各變量的概率分布與原始細尺度孔隙網(wǎng)絡模型一樣。

7.根據(jù)權利要求1所述的利用不同分辨率CT圖像構建多尺度三維數(shù)字巖心的方法，其特征在于，所述步驟4)的具體方法為：

4-1)確定跨尺度連接的最大孔隙間距：

對于一個喉道連接的兩個孔隙，半徑為分別為r₁,r₂，定義孔隙間距d_i：

d_i(N₁,N₂)＝d(N₁,N₂)-r₁-r₂ (8)

其中，N₁、N₂分別為任意兩個孔隙的編號，d(N₁,N₂)為兩個孔隙中心點的距離；遍歷原始細尺度孔隙網(wǎng)絡的孔隙間距，將max(d_i(N₁,N₂),i＝1,...,n)作為跨尺度連接的孔隙間距的最大值；

4-2)確定跨尺度配位數(shù)：

跨尺度配位數(shù)定義為一個粗尺度孔隙所能連接的細尺度孔隙的最大數(shù)目；對于原始細尺度孔隙網(wǎng)絡，其一系列的孔隙{N₁,N₂,…,N_n}和喉道{B₁,B₂,…,B_m}，在區(qū)域的中心插入s個同心圓球，同時保證最大的球仍在孔隙網(wǎng)絡內；計算數(shù)目N_Bj,j＝1,…,s，即穿透相應圓球的喉道數(shù)目；也即，如果d(p,N)為同心圓球p和孔隙N間的距離，N_k1和N_k2為喉道B_k連接的兩孔隙，并且d(p,N_k1)＜d(p,N_k2)，則：N_Bj＝{B_k|d(p,N_k1)＜r_j＜d(p,N_k2),k＝1,2…,m}；定義跨尺度系數(shù)γ_CSC

${\mathrm{\γ}}_{CSC}=\frac{1}{s}\underset{j=1}{\overset{s}{\Σ}}\frac{N_{Bj}}{a_j}---\left(9\right)$

其中，a_j為第j個球的表面積，s為同心圓的數(shù)量，N_Bj為穿透相應圓球的喉道數(shù)目；跨尺度系數(shù)表示穿透單位孔隙面積的喉道數(shù)；

為了確定交叉尺度配位數(shù)，考慮粗尺度孔隙網(wǎng)絡中的一個孔隙，它的一部分表面積已被粗尺度的喉道占據(jù)；對于每一個粗尺度的孔隙N_c，對應半徑為r_c，粗尺度配位數(shù)z_c，其交叉尺度配位數(shù)的計算公式為：

$z_{cs}\left(N_c\right)=\left(4{\mathrm{\πr}}_c^2-\underset{k=1,\mathrm{...},z_c}{\Σ}{A}_k\right){\mathrm{\γ}}_{CSC}---\left(10\right)$

其中，A_k為半徑為r_k的粗尺度喉道在球面上所占的面積：

$A_k=2{\mathrm{\πr}}_2{(r_c^2-{r_k}^2)}^{1/2}---\left(11\right).$