数字岩心是研究岩石孔隙和微观渗流理论的基础平台。传统数字岩心重构方法无法较好地描述页岩中复杂的孔隙-微裂缝结构，使得重构的页岩岩心难以达到研究微观渗流机理的要求。由于页岩中有很多纳米级的孔隙和微裂缝，因此直接获取岩心数据的实验设备应该具有纳米级的精度。本项目通过纳米CT 获得真实页岩的数字岩心，可以作为重构任意尺度页岩结构的基础数据。获取真实岩心数据的过程主要包括以下三步：一、对岩样预处理后获得投影数据；二、由投影数据重建岩心灰度图像；三、采用图像二值分割方法分离灰度图像中的孔隙空间和岩石骨架建立数字岩心。本项目提出页岩岩心孔隙-微裂缝复杂结构的表征和重构方法。通过纳米CT扫描获取高分辨率岩心图像，使用图像重建算法建立岩心灰度图像和三维模型；基于深度学习和支持向量机获取页岩的结构特征分类，再利用多点统计法和计算统一设备架构(CUDA, compute unified device architecture)实现并行重构页岩数字岩心。最后通过比较重构岩心和原始真实岩心的变差函数、自相关函数、渗透率和提取的孔隙网络模型对重构质量进行评价。
本项目将有助于我国页岩气藏的渗流机理研究和开发，因此具有十分重大的实际意义。
计算机科学与技术学院 张挺