本發(fā)明涉及油田開(kāi)發(fā)，具體為基于快速激光掃描共聚焦的微觀剩余油賦存狀態(tài)可視化量化分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、儲(chǔ)層一般指儲(chǔ)集層；儲(chǔ)集層，是具有連通孔隙、允許油氣在其中儲(chǔ)存和滲濾的巖層，儲(chǔ)集層的孔滲性越好則越有利于儲(chǔ)集油氣，儲(chǔ)集層的概念僅說(shuō)明了儲(chǔ)集層具備了儲(chǔ)集油氣的能力，并非所有的儲(chǔ)集層都已經(jīng)儲(chǔ)集了油氣；在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，準(zhǔn)確評(píng)估儲(chǔ)層中的微觀剩余油分布和賦存狀態(tài)對(duì)于提高采收率、制定有效的提油策略具有重要意義。

2、現(xiàn)有的技術(shù)往往難以實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀剩余油賦存狀態(tài)的快速、直觀和量化分析，特別是在大尺度儲(chǔ)層樣本的三維可視化和自動(dòng)化量化方面存在明顯的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供基于快速激光掃描共聚焦的微觀剩余油賦存狀態(tài)可視化量化分析系統(tǒng)，利用特定的熒光染料對(duì)微觀剩余油進(jìn)行標(biāo)記，通過(guò)快速熒光三維可視化系統(tǒng)捕獲熒光信號(hào)，直觀展示微觀剩余油在儲(chǔ)層中的分布和賦存狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)微觀剩余油分布和賦存狀態(tài)的自動(dòng)化量化分析，提高了分析效率和準(zhǔn)確性，解決了上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、基于快速激光掃描共聚焦的微觀剩余油賦存狀態(tài)可視化量化分析系統(tǒng)，包括：

4、樣品制備熒光標(biāo)記單元，用于對(duì)儲(chǔ)層樣本進(jìn)行適于快速熒光三維成像的形態(tài)制備，且采用熒光染料對(duì)儲(chǔ)層樣本的微觀剩余油進(jìn)行熒光標(biāo)記；

5、快速熒光三維成像單元，用于對(duì)熒光標(biāo)記后的儲(chǔ)層樣本進(jìn)行激光掃描共聚焦處理，捕捉儲(chǔ)層樣本的熒光信號(hào)，經(jīng)調(diào)焦，對(duì)不同視域下的熒光信號(hào)進(jìn)行采集，確定儲(chǔ)層樣本在不同視域下的熒光圖像數(shù)據(jù)；

6、多視域快速拼接單元，用于對(duì)儲(chǔ)層樣本在不同視域下的熒光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行快速拼接，確定出多視域熒光拼接圖像數(shù)據(jù)，基于多視域熒光拼接圖像數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，自動(dòng)構(gòu)建微觀剩余油三維模型；

7、圖像處理量化分析單元，用于對(duì)熒光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，且對(duì)處理后的熒光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別量化，自動(dòng)識(shí)別并量化微觀剩余油的分布和賦存狀態(tài)，確定出微觀剩余油賦存狀態(tài)量化分析結(jié)果；

8、三維可視化展示單元，用于對(duì)微觀剩余油賦存狀態(tài)量化分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，創(chuàng)建基于微觀剩余油賦存狀態(tài)的可視化三維模型，基于可視化三維模型對(duì)微觀剩余油賦存狀態(tài)量化分析結(jié)果進(jìn)行三維展示；

9、交互式探索分析單元，用于對(duì)三維展示的微觀剩余油賦存狀態(tài)進(jìn)行交互式探索，確定出基于微觀剩余油賦存狀態(tài)的交互式探索問(wèn)題，且自動(dòng)呈現(xiàn)出基于微觀剩余油賦存狀態(tài)的交互式探索答案。

10、優(yōu)選的，所述樣品制備熒光標(biāo)記單元包括：

11、樣品制備單元，用于對(duì)儲(chǔ)層樣本進(jìn)行適于快速熒光三維成像的形態(tài)制備；

12、基于微觀剩余油賦存狀態(tài)可視化量化分析需求，對(duì)儲(chǔ)層樣本進(jìn)行適于快速熒光三維成像的形態(tài)制備，確定出適于快速熒光三維成像的儲(chǔ)層樣本形態(tài)；

13、熒光標(biāo)記單元，用于對(duì)制備后的儲(chǔ)層樣本的微觀剩余油進(jìn)行熒光標(biāo)記；

14、獲取形態(tài)制備后的適于快速熒光三維成像的儲(chǔ)層樣本，且采用熒光染料對(duì)儲(chǔ)層樣本中的微觀剩余油進(jìn)行熒光標(biāo)記。

15、優(yōu)選的，所述快速熒光三維成像單元包括：

16、激光掃描共聚焦單元，用于對(duì)熒光標(biāo)記后的儲(chǔ)層樣本進(jìn)行激光掃描共聚焦處理；

17、將熒光標(biāo)記后的儲(chǔ)層樣本精準(zhǔn)定位于激光掃描共聚焦顯微鏡下，采用激光作掃描光源，逐點(diǎn)、逐行、逐面快速掃描成像，捕捉儲(chǔ)層樣本的熒光信號(hào)；

18、圖像采集單元，用于采集儲(chǔ)層樣本在不同視域下的熒光圖像數(shù)據(jù)；

19、采集捕捉到的儲(chǔ)層樣本熒光信號(hào)，確定熒光圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)調(diào)焦，對(duì)不同視域下的熒光信號(hào)進(jìn)行采集，確定儲(chǔ)層樣本在不同視域下的熒光圖像數(shù)據(jù)。

20、優(yōu)選的，圖像采集單元包括：

21、目標(biāo)焦距提取模塊，用于提取目標(biāo)視域下對(duì)應(yīng)的理論目標(biāo)焦距；

22、第一距離數(shù)據(jù)提取模塊，用于提取當(dāng)前鏡頭到儲(chǔ)層樣本之間的距離，并將所述當(dāng)前鏡頭到儲(chǔ)層樣本之間的距離作為第一距離數(shù)據(jù)；

23、第二距離數(shù)據(jù)提取模塊，用于提取當(dāng)前成像平面到鏡頭之間的距離，并將所述當(dāng)前成像平面到鏡頭之間的距離作為第二距離數(shù)據(jù)；

24、第一距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)獲取模塊，用于利用所述第一距離數(shù)據(jù)和第二距離數(shù)據(jù)獲取第一距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)；其中，所述第一距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)通過(guò)如下公式獲?。?/p>

25、

26、其中，ξ01表示第一距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)；ef表示焦距調(diào)節(jié)中所允許的最大調(diào)節(jié)誤差；d01表示當(dāng)前鏡頭到儲(chǔ)層樣本之間的距離；d02表示當(dāng)前成像平面到鏡頭之間的距離；fm表示目標(biāo)視域下對(duì)應(yīng)的理論目標(biāo)焦距；

27、實(shí)際焦距范圍獲取模塊，用于利用所述第一距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)和目標(biāo)視域下對(duì)應(yīng)的理論目標(biāo)焦距獲取實(shí)際焦距范圍。

28、優(yōu)選的，所述實(shí)際焦距范圍獲取模塊，包括：

29、第一距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)提取模塊，用于提取所述第一距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)；

30、焦距信息提取模塊，用于提取目標(biāo)視域下對(duì)應(yīng)的理論目標(biāo)焦距與設(shè)備歷史調(diào)節(jié)記錄中所包含的實(shí)際焦距調(diào)節(jié)誤差信息；

31、第二距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)提取模塊，用于利用所述設(shè)備歷史調(diào)節(jié)記錄中所包含的實(shí)際焦距調(diào)節(jié)誤差信息獲取第二距離補(bǔ)償系數(shù)；其中，所述第二距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)通過(guò)如下公式獲取：

32、

33、其中，ξ02表示第二距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)；ef表示焦距調(diào)節(jié)中所允許的最大調(diào)節(jié)誤差；n表示設(shè)備歷史調(diào)節(jié)記錄中所包含的調(diào)焦次數(shù)；esi表示第i次調(diào)節(jié)焦距對(duì)應(yīng)的實(shí)際調(diào)節(jié)誤差；fmi表示第i次調(diào)節(jié)焦距對(duì)應(yīng)的理論目標(biāo)焦距；fs?i表示第i次調(diào)節(jié)焦距對(duì)應(yīng)的實(shí)際焦距；

34、上限下限數(shù)值獲取模塊，用于利用所述目標(biāo)視域下對(duì)應(yīng)的理論目標(biāo)焦距與設(shè)備歷史調(diào)節(jié)記錄中所包含的實(shí)際焦距調(diào)節(jié)誤差信息結(jié)合第一距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)，獲取理論目標(biāo)焦距對(duì)應(yīng)的上限焦距數(shù)值和下限值焦距數(shù)值，其中，所述上限焦距數(shù)值和下限值焦距數(shù)值通過(guò)如下公式獲?。?/p>

35、

36、其中，fup和fdown分別表示理論目標(biāo)焦距對(duì)應(yīng)的上限焦距數(shù)值和下限值焦距數(shù)值；ξ01表示第一距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)；ξ02表示第二距離調(diào)節(jié)補(bǔ)償系數(shù)。

37、優(yōu)選的，所述多視域快速拼接單元包括：

38、圖像拼接單元，用于對(duì)采集的儲(chǔ)層樣本在不同視域下的熒光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行快速拼接；

39、獲取儲(chǔ)層樣本在不同視域下的熒光圖像數(shù)據(jù)，且對(duì)儲(chǔ)層樣本在不同視域下的熒光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘及相關(guān)分析，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同視域下的熒光圖像數(shù)據(jù)的精確拼接，確定出多視域熒光拼接圖像數(shù)據(jù)；

40、三維構(gòu)建單元，用于基于多視域熒光拼接圖像數(shù)據(jù)構(gòu)建三維模型；

41、獲取多視域熒光拼接圖像數(shù)據(jù)，選取合適的模型類型，基于多視域熒光拼接圖像數(shù)據(jù)對(duì)選取的模型進(jìn)行訓(xùn)練，自動(dòng)構(gòu)建微觀剩余油三維模型。

42、優(yōu)選的，所述圖像處理量化分析單元包括：

43、數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)熒光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

44、獲取熒光圖像數(shù)據(jù)，基于順序檢索方法，對(duì)熒光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索；

45、過(guò)濾掉熒光圖像數(shù)據(jù)中對(duì)微觀剩余油賦存狀態(tài)可視化量化分析無(wú)價(jià)值的缺失數(shù)據(jù)，確定出對(duì)微觀剩余油賦存狀態(tài)可視化量化分析有價(jià)值的熒光圖像數(shù)據(jù)；

46、識(shí)別量化單元，用于對(duì)處理后的熒光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別量化；

47、獲取對(duì)微觀剩余油賦存狀態(tài)可視化量化分析有價(jià)值的熒光圖像數(shù)據(jù)；

48、將對(duì)微觀剩余油賦存狀態(tài)可視化量化分析有價(jià)值的熒光圖像數(shù)據(jù)輸入到構(gòu)建的微觀剩余油三維模型中，通過(guò)微觀剩余油三維模型對(duì)熒光圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別量化，自動(dòng)識(shí)別并量化微觀剩余油的分布和賦存狀態(tài)；

49、量化分析單元，用于對(duì)量化的微觀剩余油的分布和賦存狀態(tài)進(jìn)行分析；

50、獲取量化的微觀剩余油的分布和賦存狀態(tài)，且對(duì)量化的微觀剩余油的分布和賦存狀態(tài)進(jìn)行量化分析，確定出微觀剩余油賦存狀態(tài)量化分析結(jié)果。

51、優(yōu)選的，所述微觀剩余油的賦存狀態(tài)包括束縛態(tài)、半束縛態(tài)及自由態(tài)，其中：

52、束縛態(tài)為吸附在礦物表面的微觀剩余油，包括孔表薄膜狀、顆粒吸附狀、狹縫狀；

53、半束縛態(tài)為在束縛態(tài)的外層或離礦物表面較遠(yuǎn)的微觀剩余油，包括角隅狀、喉道狀、顆粒吸附狀；

54、自由態(tài)為離礦物表面較遠(yuǎn)的微觀剩余油，包括簇狀、粒間吸附狀。

55、優(yōu)選的，所述三維可視化展示單元包括：

56、統(tǒng)計(jì)分析單元，用于對(duì)微觀剩余油賦存狀態(tài)量化分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；

57、獲取微觀剩余油賦存狀態(tài)量化分析結(jié)果，且對(duì)微觀剩余油賦存狀態(tài)量化分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，基于統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，創(chuàng)建基于微觀剩余油賦存狀態(tài)的可視化三維模型；

58、三維展示單元，用于對(duì)微觀剩余油賦存狀態(tài)量化分析結(jié)果進(jìn)行三維展示；

59、獲取創(chuàng)建的基于微觀剩余油賦存狀態(tài)的可視化三維模型，基于可視化三維模型對(duì)微觀剩余油賦存狀態(tài)量化分析結(jié)果進(jìn)行三維展示。

60、優(yōu)選的，所述交互式探索分析單元包括：

61、交互式探索單元，用于對(duì)三維展示的微觀剩余油賦存狀態(tài)進(jìn)行交互式探索；

62、用戶基于自身需求對(duì)三維展示的微觀剩余油賦存狀態(tài)進(jìn)行交互式探索，確定出基于微觀剩余油賦存狀態(tài)的交互式探索問(wèn)題；

63、分析呈現(xiàn)單元，用于對(duì)基于微觀剩余油賦存狀態(tài)的交互式探索問(wèn)題進(jìn)行分析，且呈現(xiàn)基于微觀剩余油賦存狀態(tài)的交互式探索答案；

64、獲取基于微觀剩余油賦存狀態(tài)的交互式探索問(wèn)題；

65、對(duì)基于微觀剩余油賦存狀態(tài)的交互式探索問(wèn)題進(jìn)行伸入分析，且自動(dòng)呈現(xiàn)出基于微觀剩余油賦存狀態(tài)的交互式探索答案。

66、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

67、本發(fā)明采用先進(jìn)的多視域快速拼接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大尺度儲(chǔ)層樣本的高效、高分辨率三維成像，克服了傳統(tǒng)單視域成像技術(shù)在大尺度樣本上的局限性，可實(shí)現(xiàn)大尺度樣本的高分辨率三維可視化，并采用自動(dòng)化量化分析技術(shù)評(píng)估微觀剩余油的賦存狀態(tài)；利用特定的熒光染料對(duì)微觀剩余油進(jìn)行標(biāo)記，通過(guò)快速熒光三維可視化系統(tǒng)捕獲熒光信號(hào)，直觀展示微觀剩余油在儲(chǔ)層中的分布和賦存狀態(tài)；結(jié)合圖像處理和數(shù)據(jù)分析算法，實(shí)現(xiàn)微觀剩余油分布和賦存狀態(tài)的自動(dòng)化量化分析，提高了分析效率和準(zhǔn)確性，從樣品制備到三維成像、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果展示的全流程自動(dòng)化操作，大大提高了操作效率和穩(wěn)定性。