ICS 75-010 CCS E 11
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T 11044—2022
页岩数字岩心处理与分析技术规范
Technical specification for digital core processing and analysis for shale
2022-11-04发布
2023-05一04实施
国家能源局 发布 NB/T 11044—2022
目 次
前言 1
-
范围规范性引用文件
2
3 术语和定义 4 目标和任务 5 扫描流程及样品制备 5.1 扫描流程 5.2 CT样品制备 5.3电子显微镜样品制备 6 图像要求处理流程
一
2
-
7
7.1 岩心图像处理 7.2 岩心图像重构 7.3 岩心图像分割与提取 8计算方法 8.1二维特征参数计算 8.2 三维特征参数计算质量控制
-
9
9.1 样品尺度控制 9.2 氩离子抛光质量控制 9.3 扫描精度控制 9.4 图像质量控制 10检测报告附录A（资料性） 数字岩心成果报告格式 NB/T11044—2022
前言
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由能源行业页岩气标准化技术委员会（NEA/TC26）提出并归口。 本文件起草单位：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司页岩气研究院、中国石油化工
股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所、中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院力学研究所、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司、中国石油大学（北京）、数岩科技股份有限公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司勘探开发研究院、中石化石油工程技术研究院有限公司。
本文件主要起草人：罗超、李武广、钟可塑、石学文、张鉴、俞凌杰、何一凡、李怡、杜忠明、 江文滨、周尚文、万欢、董虎、鲍芳、李晨晨、张晓伟、庾永钊、马勇、吴国强、林缅、李隆新、庞伟、李彦佑、徐亮、黎丁源。
II NB/T 11044--2022
页岩数字岩心处理与分析技术规范
1范围
本文件规定了页岩数字岩心处理与分析技术的通用要求，描述了对应的试验方法。 本文件适用于使用CT和扫描电子显微镜等对页岩进行数字岩心扫描与分析。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的弓用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适
用于本文件。
GB/T17361—2013微束分析沉积岩中自生粘土矿物鉴定扫描电子显微镜及能谱仪方法 GB/T29172—2012岩心分析方法
DZ/T0275.32015 岩矿鉴定技术规范第3部分：矿石光片制样 SY/T5913—2004 岩石制片方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
数字岩心digital core 基于岩心扫描图像，运用计算机图像处理技术重构的岩心二维和三维模型。 面孔率planeporosity 扫描样品孔隙面积与扫描样品整体面积的比值。 注：用百分数表示（%）。
3.2
3.3
三维重构three-dimensionalreconstruction 依据连续二维扫描，利用数学模型和计算机图像处理技术，将二维图像重构形成三维图像。
4目标和任务
基于二维或三维岩心图像扫描，利用计算机图像处理技术建立二维或三维数字模型，经过扫描数据提取得到页岩岩心成分和结构的数字特征。 NB/T 11044—2022
5扫描流程及样品制备 5.1扫描流程
扫描流程如下： a）钻井岩心从井场运输至岩心库归档后，需按照流程对岩心进行逐级扫描 b）将岩心擦拭干净后进行滚筒扫描，用于观察岩心表面特征： c）将岩心进行全直径CT扫描，用于观察全直径岩心内部亚毫米级现象； d）将全直径岩心钻切成柱塞、立方体、长方体或其他形状样品进行CT扫描，用于观察岩心内
部微米级一亚微米级现象； e）将样品切成薄片状样品进行电子显微镜扫描，用于观察和识别页岩微纳米级矿物、有机质和
孔隙。
5.2CT样品制备
CT样品制备方法如下： a）岩心样品可以采用机械钻机或机械切割机等工具将样品机械加工为需要的形状及尺寸，全直
径岩心、柱塞、立方体、长方体或其他形状页岩样品按照GB/T29172一2012钻切； b）岩屑样品可以利用线锯或者机械刀等破损干扰程度较小的工具，将岩屑加工为需要的尺寸和
形状。
5.3电子显微镜样品制备 5.3.1取样
岩心样品需要从岩样上切割出5mm×5mm×5mm方片或5mm×5mm薄片状样品，视实际需要可适当减少或增大；岩屑样品取样数量按照SY/T5913一2004执行，需要选择至少3颗进行环氧树脂包埋并制成饼状样品。 5.3.2洗油
含油样品需要用三氯甲烷抽提至3级荧光以下。具体洗油方法见GB/T29172一2012。
5.3.3机械磨平
按照DZ/T0275.3—2015执行，肉眼观察平滑即可。 5.3.4氩离子抛光
将机械磨平后的岩样放至氩离子抛光仪里，利用氩离子束对样品进行抛光，根据需要可选择表面抛光或截面抛光，直至在电子显微镜下观察抛光面十分光亮、无明显高低起伏和无离子束擦痕时结束抛光。 5.3.5干燥
可室温条件下自然干燥或在不高于岩样地层温度条件下烘干。 5.3.6除尘
按照GB/T17361—2013执行。
2 NB/T 11044—2022
5.3.7镀膜
按照GB/T17361一2013执行，而页岩样品镀膜厚度根据扫描目的而定。用于观察孔隙的页岩样品，为保证观察到10nm以下纳米孔隙，降低镀膜带来堵孔的影响，导电性好的样品可不镀膜，在低
电压条件（1KV左右）扫描页岩表面，若页岩导电性较差，则需要镀一层薄膜，镀膜厚度不超过图像的分辨率。用于扫描电镜矿物组分分析的页岩样品，根据导电性差异适当镀膜，导电性好的样品可镀
膜3nm～5nm，导电性不好的样品可镀膜6nm～10nm，镀膜厚度不超过10nm为宜。用于聚焦离子束扫描电镜三维重构的页岩样品不镀膜。
6图像要求
图像要求如下： a）基于CT扫描的孔隙度分析的二维图像分辨率以1um左右为宜，纵向扫描步长应与分辨率
一致； b）矿物组分分析的二维图像分辨率范围宜不低于30um； c）面孔率分析的二维图像分辨率范围4nm～10nm为宜： d）基于聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）的孔隙度分析的二维图像分辨率范围2nm～10nm为
宜，切片间距应与二维图像分辨率一致，切片总厚度3um～10μum为宜。
7处理流程 7.1岩心图像处理 7.1.1图像去噪
对岩心图像资料进行去噪处理，去掉影响图像质量的噪点，增强储集空间在二维和三维空间的特征信号。 7.1.2图像调整
对去噪的岩心图像进行亮度、对比度调整及锐化处理，进一步突显储集空间特征，并对图像质量进行控制。 7.1.3图像分割
在对图像质量控制的基础上，采用选代阈值法、最大类间方差法等方法对图像进行二值化处理，划分图像中岩石成分和储集空间。 7.2岩心图像重构 7.2.1二维成像
在抛光样品选定区域上，对样品进行连续性扫描和能谱分析，并借助计算机对扫描结果进行拼接，形成一张二维数字图像，即由像素点组成的二维矩阵。 7.2.2三维重构
在选定样品区域上，对岩心纵向连续切片进行图像扫描，将扫描得到的图像借助计算机软件进行
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