岩芯CT扫描重构

检测项目

孔隙度定量分析：通过CT图像灰度值计算岩芯样本的总孔隙体积与岩石总体积的比值，是评价储层储集能力的基础参数。

渗透率预测与计算：基于重构的三维孔隙网络模型，应用流体模拟算法计算岩芯的绝对渗透率，评估流体通过能力。

孔隙结构表征：分析孔隙的形状、大小、分布及连通性，获取孔隙半径分布、配位数等关键微观结构参数。

裂缝识别与参数提取：识别岩芯中的天然或人工诱导裂缝，并量化其开度、长度、走向及空间分布密度。

矿物组分识别与分布：根据不同矿物组分的X射线衰减系数差异，在图像中区分并标记主要矿物，分析其空间分布规律。

饱和度分布分析：在多相流体驱替实验中，监测油、气、水在岩芯孔隙内的空间分布与随时间的变化情况。

岩石非均质性评价：通过统计图像灰度或物性参数在空间上的变异函数，定量描述储层在微观尺度上的非均质程度。

数字岩心构建：将连续的CT扫描切片重构成高保真的三维数字岩心模型，作为各类数值模拟的物理基础。

力学性质关联分析：将CT扫描揭示的微观结构（如裂缝、孔隙）与岩石的宏观力学测试结果（如抗压强度）进行关联研究。

驱替过程可视化：实时或阶段性扫描流体驱替实验中的岩芯，可视化驱替前沿、指进现象及残余流体分布。

检测范围

常规砂岩与碳酸盐岩储层岩芯：适用于大部分碎屑岩和化学沉积岩，分析其相对均质的粒间孔、晶间孔等。

非常规页岩与致密砂岩岩芯：针对纳米级孔隙、有机质孔及微裂缝发育的极低渗透率岩芯进行高分辨率扫描。

裂缝性基岩岩芯：专注于花岗岩、变质岩等基质孔隙度低但裂缝系统发育的岩芯样本的裂缝网络分析。

水合物沉积物岩芯：在特定温压条件下，对含水合物的沉积物岩芯进行扫描，研究水合物的生成/分解过程及微观赋存形态。

人工压裂后的岩芯：对经过室内水力压裂实验后的岩芯进行扫描，评估裂缝的起裂、扩展形态及复杂程度。

化学驱替前后的岩芯：对比分析注化学剂（如聚合物、表面活性剂）前后岩芯孔隙结构及矿物成分的变化。

高温高压条件下的岩芯：利用原位CT系统，模拟地层温压条件，研究应力应变过程中岩芯微观结构的动态变化。

岩土工程钻孔岩芯：应用于土木、地质工程领域，分析土壤、岩石样本的孔隙结构、颗粒排列及缺陷，评估工程性质。

地热储层岩芯：研究增强型地热系统（EGS）中热储岩石的裂隙网络和热-水-力-化学（THMC）耦合作用下的结构演变。

二氧化碳地质封存岩芯：评估盖层岩石的密封性、储层岩石的注入性以及CO2-岩石-流体相互作用引起的矿物溶解与沉淀。

检测方法

微焦点X射线计算机断层扫描：采用锥形束X射线和二维平板探测器，对岩芯进行360度旋转投影，获取高分辨率二维投影图像序列。

纳米CT扫描：基于同步辐射光源或高端实验室纳米CT系统，实现亚微米至百纳米级分辨率的扫描，用于非常规岩芯分析。

多尺度CT扫描融合：结合低分辨率大视野扫描和高分辨率小视野扫描，构建从厘米到微米尺度的跨尺度数字岩心。

双能/多能CT扫描：利用不同能量X射线对物质的衰减特性差异，更准确地区分和量化岩芯中的多种矿物组分。

原位动态CT扫描：在施加应力、注入流体或改变温压等实验过程中，对同一岩芯样本进行连续或间歇式扫描，捕捉动态过程。

图像滤波与降噪处理：应用非局部均值、中值滤波或基于深度学习的方法，降低扫描图像的噪声，提高信噪比。

图像分割与二值化：采用阈值法、区域生长法、分水岭算法或机器学习分类法，将灰度图像分割为孔隙空间和固体骨架。

三维可视化与渲染：利用体绘制或面绘制技术，将三维体数据以直观的图形方式展示，支持旋转、切割、透明化等操作。

孔隙网络模型提取：通过最大球算法、中轴变换等方法，将复杂的孔隙空间简化为由孔隙体和喉道连接的拓扑网络模型。

数字岩心数值模拟：在重构的三维数字岩心上，直接进行格子玻尔兹曼方法（LBM）或有限元法（FEM）等流动或力学模拟。

检测仪器设备

工业微焦点CT扫描系统：核心设备，包含微焦点X射线源、精密旋转样品台、平板探测器和辐射防护舱，提供微米级分辨率。

纳米CT扫描系统（如ZEISS Xradia）：采用独特的几何放大和光学放大技术，实现纳米级分辨率，用于研究页岩等纳米孔隙。

同步辐射CT装置：利用同步辐射光源的高亮度、高准直特性，可实现快速、高对比度、多尺度的CT扫描，分辨率极高。

高温高压原位CT舱：集成在CT系统中的高压舱体，可对岩芯施加围压、孔压并控制温度，模拟真实地层条件进行扫描。

岩芯夹持器与驱替系统：与CT设备配套，用于固定岩芯并在扫描过程中进行油、气、水等多相流体的注入与驱替实验。

高精度机械加工与取样钻：用于从全直径岩芯上钻取标准尺寸（如直径25mm）的柱塞样，并对其进行端面打磨抛光。

图像重建工作站与服务器：配备高性能GPU和大量内存，用于运行滤波反投影（FBP）或迭代重建算法，将投影数据重构成切片图像。

专业图像处理与分析软件：如Avizo、Dragonfly、GeoDict等，提供从图像处理、分割、三维建模到物性分析的全套功能。

孔隙网络模型提取软件：如Simpleware、PerGeos或开源软件PoreSpy，专门用于从二值化图像中提取拓扑等效的孔隙网络模型。

数据存储与管理系统：大容量NAS或服务器，用于存储海量的原始投影数据、重建切片图像及三维模型数据，确保数据安全与共享。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验，获取相关数据资料;

出具检测报告。