基于电成像测井的砂岩粒度定量分析

2016-04-14江峰张宏悦魏尽超李梦婷高颖

地球 2016年4期

关键词：像素点粒度测井

■江峰张宏悦魏尽超李梦婷高颖

（长江大学湖北武汉430100）

基于电成像测井的砂岩粒度定量分析

■江峰张宏悦魏尽超李梦婷高颖

（长江大学湖北武汉430100）

成像测井资料的定量计算一直是人们关注的重点，本文以基于电成像测井图像的颗粒粒度分析为研究目标，通过计算出颗粒粒度大小从而判断该砂泥岩剖面的岩性特征。主要讨论了图像滤波、颗粒边缘自动检测、图像填充和基于像素计算大量连通区域面积技术，再此基础上计算出图像中颗粒的相对半径并据此确立岩性剖面。实现了利用电成像测井资料定量计算视粒度与划分岩性剖面的目标。

成像测井定量分析边缘检测图像填充

0　引言

电成像测井能够对井筒周围地层提供直观的、清晰的、分辨率高的图像，基于这些特性，电成像测井已广泛应用于非均质缝洞型储集层识别和评价，并成功拓展到沉积相分析领域，为沉积微相解释提供了可能。由于电成像测井的沉积微相解释还处于依靠专家经验的定性分析阶段，缺乏反映地层岩石结构与沉积特征的量化参数及其处理方法。因此，电成像测井资料定量解释成为了提高沉积微相解释准确度的关键。

1　中值滤波

中值滤波把数字图像中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围的像素点更接近真实值，从而消除孤立的噪声点,其对脉冲噪声有良好的消除作用，而且在消除噪声的同时能够有效地保留信号的边缘，其算法步骤如下：

（1）定义一个长度为奇数L的窗长，L=2N+1；

（2）截取窗内样本信号为X（i～N）、X（i～N+1）…X（N）…X（i+ N～1）、X（i+N）；

（3）对样本X（i）进行排序，输出中值mid（i）；

（4）窗口向右移一个单位，返回步骤（3）；

（5）结束。

2　边缘检测

边缘是图像最基本的特征之一。采用具有较好的信噪比和检测精度的canny算子进行边缘检测。

Canny最优边缘检测算子的一个近似实现，即边界点位于图像被高斯函数平滑后的梯度幅度极大值点上。实现过程如下：

Canny算法首先用二维高斯函数平滑图像，减少噪声的影响。平滑后的图像为

H(x,y)=G(x,y)*I(x,y)=G(y)*(G(x)*I(x,y))

式中I(x,y)代表原图像，H(x,y)代表滤波后的图像。然后利用一阶微分算子来计算平滑后图像各点处的梯度幅值和梯度方向。

为了精确地确定边缘点位置，需细化梯度幅值，只保留幅值的局部极大值，即非极大值抑制（NMS）。即在当前像素点的3*3领域内沿梯度方向进行插值，若当前点的梯度幅值大于沿梯度方向上与其相邻的两个插值，则认为该点是可能的边缘点，并标记为候选边缘点，反之，则标记为非边缘点。

Canny算法采用双阈值法从候选边缘点中检测和链接出最终的边缘。首先选出高低阈值，然后开始扫描经过非极大值抑制后的图像。对所有边缘点，若该点的梯度幅值大于高阈值，则认为该点一定是边缘点；若该点的梯度幅值小于低阈值，则认为该点一定不是边缘点；而对于梯度幅值处于两阈值之间的像素点，则将其看做疑似边缘点，再进一步依据边缘的连通性对其进行判断，若该点的临接点有边缘点，则认为该点也为边缘点，否则，认为该点为非边缘点。