一种碎屑岩中石英含量的确定方法以及装置

技术领域

本申请属于岩石物理研究领域，具体涉及一种碎屑岩中石英含量的确定方法以及装置。

背景技术

自然界岩石中的矿物组分复杂，石英是一种常见矿物，碎屑岩中的石英是影响碎屑岩岩石物理性质的一个重要因素，在对岩石物理建模时有重要影响，因此在构建碎屑岩岩石物理模型时必须要考虑石英的含量和赋存状态。

目前，对于石英含量的评估通常采用x衍射方法对粉末样品进行测量，或者采用薄片鉴定的方法，但是上述方法实施的过程中对于岩心是破坏性的，必须对岩心采取化学处理后才能进行测试，导致岩心样品遭到破坏，分析过程不可逆。而且，石英的含量容易受到取样位置、实验技术手段的影响。

需要说明的是，在现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供的一种碎屑岩中石英含量的确定方法、装置、电子设备以及存储介质，能够解决现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种碎屑岩中石英含量的确定方法，包括：获取岩心的电子计算机断层扫描数据；根据所述扫描数据，建立所述岩心的三维图像；确定所述三维图像上的灰度分布；基于所述灰度分布确定所述岩心中的石英含量。

在本申请中，首先获取岩心的电子计算机断层扫描数据，然后，根据上述扫描数据，建立上述岩心的三维图像，接着，确定上述三维图像上的灰度分布，最后，基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量。由此可知，本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量的一种方法，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

进一步地，所述基于所述灰度分布确定所述岩心中的石英含量的步骤包括：获取灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域；基于所述图像区域确定所述岩心中的石英含量。

通过上述描述可知，在本申请中，本方案可以设定石英的设灰度阈值范围，然后在岩心的三维图像中确定灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域，在得到图像区域之后，再基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量，本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

进一步地，所述基于所述图像区域确定所述岩心中的石英含量的步骤包括：获取所述图像区域内包含的像素点数量；获取所述岩心的三维图像的像素总数量；根据所述图像区域内包含的像素点数量和所述像素总数量，计算所述岩心中的石英含量。

通过上述描述可知，本方案可以设定石英的设灰度阈值范围，然后在岩心的三维图像中确定灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域，在得到图像区域之后，再基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量，本方案可以在图像区域中来获取到石英的像素数量，然后获取岩心的像素总数量，最后通过石英的像素数量以及岩心的像素总数量计算石英在岩心中的体积比。本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。进一步地，所述预设灰度阈值范围为[76.8,92.3]。

通过上述描述可知，本方案将石英的设灰度阈值范围设定为[76.8,92.3]，通过上述阈值范围来精准确定石英的图像区域，在得到图像区域之后，再基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量，本方案可以在图像区域中来获取到石英的像素数量，然后获取岩心的像素总数量，最后通过石英的像素数量以及岩心的像素总数量计算石英在岩心中的体积比。本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

进一步地，在基于所述灰度分布确定所述岩心中的石英含量之后，所述方法还包括：根据所述岩心中的石英含量，建立岩石物理模型，其中，所述岩石物理模型用于分析岩石的物性特征、敏感参数和/或交会关系。

通过上述描述可知，本方案首先选择一块岩心进行CT扫描，在计算机上重构岩芯三维图像，根据已有的石英灰度值，在岩心的三维图像上识别并标识出石英，然后得到石英的含量，与现有技术相比，由于本方案所生成的石英的含量较为精确，因此，通过上述石英含量建立的岩石物理模型也更为符合客观情况。

第二方面，本申请提供碎屑岩中石英含量的确定装置，包括：获取单元，用于获取岩心的电子计算机断层扫描数据；第一建立单元，用于根据所述扫描数据，建立所述岩心的三维图像；第一确定单元，用于确定所述三维图像上的灰度分布；第二确定单元，用于基于所述灰度分布确定所述岩心中的石英含量。

进一步地，所述确定模块包括：第二获取模块，用于获取所述图像区域内包含的像素点数量；第三获取模块，用于获取所述岩心的三维图像的像素总数量；计算模块，用于根据所述图像区域内包含的像素点数量和所述像素总数量，计算所述岩心中的石英含量。

进一步地，所述预设灰度阈值范围为[76.8,92.3]。

进一步地，所述装置还包括：第二建立单元，用于根据所述岩心中的石英含量，建立岩石物理模型，其中，所述岩石物理模型用于分析岩石的物性特征、敏感参数和/或交会关系。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如第一方面中任一所述的碎屑岩中石英含量的确定方法的步骤。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面中任一所述的碎屑岩中石英含量的确定方法的步骤。

在本申请中，首先获取岩心的电子计算机断层扫描数据，然后，根据上述扫描数据，建立上述岩心的三维图像，接着，确定上述三维图像上的灰度分布，最后，基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量。由此可知，本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量的一种方法，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种碎屑岩中石英含量的确定方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的第二种碎屑岩中石英含量的确定方法的流程图；

图3是根据一示例性实施例示出的第三种碎屑岩中石英含量的确定方法的流程图；

图4是根据一示例性实施例示出的第三种碎屑岩中石英含量的确定方法的流程图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种碎屑岩中石英含量的确定装置的示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的岩心的灰度图；

图7是根据一示例性实施例示出的提取后的石英的图像区域。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种碎屑岩中石英含量的确定方法，该方法可以包括：

步骤S11，获取岩心的电子计算机断层扫描数据。

具体的，在本方案中，可以由服务器或者带有处理器的计算机等硬件设备来作为本实施例中的执行主体，上述岩心可以为特定地区的碎屑岩岩心样品，本方案可以在上述特定地区的碎屑岩岩心样品中随机选择一块岩心进行CT扫描，然后获取岩心的CT扫描数据(即上述电子计算机断层扫描数据)。

这里需要说明的是，CT(Computed Tomography)，即电子计算机断层扫描，它是利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查；根据所采用的射线不同可分为：X射线CT(X-CT)以及γ射线CT(γ-CT)等。工业CT技术即工业计算机断层扫描成像技术，是80年代兴起并迅速发展的一项高新技术，能在无损条件下，测量计算出被测物断面的密度分布，并以计算机图像的形式，通过灰度变化反映出断面材质的密度变化，从而清晰直观地呈现出断面内部结构情况及材质组成。工业CT基本原理是依据辐射在被检测物体中的减弱和吸收特性。同物质对辐射的吸收本领与物质性质有关。所以，利用放射性核素或其他辐射源发射出的、具有一定能量和强度的X射线或γ射线，在被检测物体中的衰减规律及分布情况，就有可能由探测器陈列获得物体内部的详细信息，最后用计算机信息处理和图像重建技术，以图像形式显示出来。

工业CT广泛应用在汽车、材料、铁路、航天、航空、军工、国防等产业领域，为航天运载火箭及飞船与太空飞行器的成功发射、航空发动机的研制、大型武器系统检验与试验、地质结构分析、铁道车辆提速重载安全、石油储量预测、机械产品质量判定等提供了的重要技术手段。在石油行业，工业CT技术已经被用于油气藏的研究领域，并发展成为研究多孔介质特征的重要工具。在公开发表的文献中,也可查阅到通过CT扫描测量岩芯孔隙度，本方案中的CT扫描技术是利用了现有的成熟的工业CT扫描技术。在本方案中的CT扫描技术优选采用X射线扫描然后获取CT扫描数据。

还需要说明的是，本实施例中，可以将服务器与CT设备建立通信关系，然后自动获取CT设备通过扫描生成的岩心的电子计算机断层扫描数据，也可以由工作人员手动将岩心进行CT扫描后，控制将CT扫描数据发送至服务器然后进行后续的步骤。

步骤S13，根据上述扫描数据，建立上述岩心的三维图像。

具体的，在本方案中，在获取到岩心的电子计算机断层扫描数据之后，本方案可以根据岩心的电子计算机断层扫描数据来建立岩心的三维图像。

需要说明的是，在本方案中，可以将上述岩心的电子计算机断层扫描数据导入至VGstudio max软件，通过VGstudio软件中的图像重构功能建立岩心的三维图像，VGstudiomax软件是一款世界范围内已有的用于工业CT数据分析和可视化的软件平台，它在单独的软件环境中允许用户对工业CT/三维像素数据集进行材料和几何结构相关的分析支持对CT和CAD数据的处理，该平台提供了对三维像素数据集进行直接处理的软件工具,不需要转化三维像素数据为其它数据格式,如点云或表面网格。还需要说明的是，CT图像重构技术已经在石油勘探开发领域有许多重要应用，通过该技术获取的三维数字岩心，可以准确反映岩石的孔隙结构特征，为岩石微观领域的研究，如驱替过程中岩心润湿性、碳酸盐岩的溶洞和裂缝分布等奠定了很好的基础。

上述岩心三维图像构建技术也可以通过经过以下步骤来建立岩心的三维图像，并研究其内部的结构：

步骤A：三维图像重建。在该步骤中对岩样进行预处理，获得其投影数据，求解图像矩阵中各像素的吸收系数，然后重建构造图像，现有技术中有两种重建方法:变换法和迭代法。通过上述方法可以得到岩样的横截面二维图像，并将它们组合起来得到其三维灰度图像。

步骤B：图像去噪。因为在经X射线CT扫描获得的岩心三维灰度图像中存在系统噪声，需要进行滤波处理，在现有技术中有均值滤波和中值滤波两种方法，一般采用中值滤波的方法，它既能消除系统噪声，又能保持图像的细节部分。

步骤C，图像二值化。因为经X射线CT扫描获得岩石的三维灰度图像能够直接识别出孔隙的位置，而对于孔隙和骨架的边缘位置难以辨认，为了获取岩样的几何和拓扑结构特征，就需要将两者区分开来，将三维灰度图像转换为二值图像。

步骤S15，确定上述三维图像上的灰度分布。

具体的，在本方案中，在建立上述岩心的三维图像之后，本方案可以基于三维图像来确定三维图像上的灰度分布。需要说明的是，在岩心的三维图像中，不同的成分的灰度是不同的。

步骤S17，基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量。

具体的，在本方案中，在确定三维图像上的灰度分布之后，本方案可以基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量，需要说明的是，上述岩心中的石英含量可以为用于表征石英含量的任意物理量，比如岩心中的石英所占岩心整体的体积比，也可以为岩心中的石英所占岩心整体的重量比。

由此可知，本方案首先获取岩心的电子计算机断层扫描数据，然后，根据上述扫描数据，建立上述岩心的三维图像，接着，确定上述三维图像上的灰度分布，最后，基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量。由此可知，本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量的一种方法，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

实施例二：

在上述实施例一的基础上，如图2所示，在本实施例中，上述步骤S17，基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量的步骤可以包括：

步骤S171，获取灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域。

具体的，在本方案中，本方案在确定上述三维图像上的灰度分布之后，可以获取灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域，需要说明的是，上述预设灰度阈值范围可以由工作人员手动输入来设定。还需要说明的是，在岩心的三维图像中，不同成分的灰度是不同的，工作人员可以基于不同的目的设定不同的预设灰度阈值范围，通过上述预设灰度阈值范围可以获取到预设灰度阈值范围在上述三维图像中所对应的图像区域，结合图6至图7，图6是岩心的灰度图，图7是根据预设灰度阈值范围提取到的石英的图像区域。

步骤S173，基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量。

具体的，在本方案中，本方案可以在获取灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域之后，可以基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量，由于在岩心的三维图像中，不同的成分的灰度是不同的，因此，如果工作人员想要得到石英的含量，工作人员可以设定石英的预设灰度阈值范围，从而获取确定到石英的图像区域，进而基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量。

由本实施例可知，本方案可以设定石英的设灰度阈值范围，然后在岩心的三维图像中确定灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域，在得到图像区域之后，再基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量，本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

实施例三：

在上述实施例一和实施例二的基础上，如图3所示，步骤S173基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量的步骤可以包括：

步骤S1731，获取上述图像区域内包含的像素点数量。

具体的，在本方案中，在获取灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域之后，本方案可以获取图像区域内包含的像素点数量，需要说明的是，由于上述图像区域是根据预设的灰度阈值范围确定的石英的图像区域，因此上述图像区域内包含的像素点数量即为岩心中的石英的像素点数量。

步骤S1733，获取上述岩心的三维图像的像素总数量。

具体的，在本方案中，在获取上述图像区域内包含的像素点数量(即石英的像素点数量)之后，可以获取石英所在的岩心的像素总数量，需要说明的是，本方案可以采用已有的直方图统计的方案来获取到石英图像区域的像素点数量以及岩心的三维图像的像素总数量。

步骤S1735，根据上述图像区域内包含的像素点数量和上述像素总数量，计算上述岩心中的石英含量。

具体的，在本方案中，在获取到石英的像素点数量以及石英所在的岩心的像素总数量之后，本方案可以根据上述图像区域内包含的像素点数量和上述像素总数量，计算上述岩心中的石英含量，优选的，本方案可以通过计算得到石英的像素点数量所占岩心的像素总数量的百分比来表征岩心中的石英含量，上述百分比可以为石英在上述岩心中的体积比。

由本实施例可知，本方案可以设定石英的设灰度阈值范围，然后在岩心的三维图像中确定灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域，在得到图像区域之后，再基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量，本方案可以在图像区域中来获取到石英的像素数量，然后获取岩心的像素总数量，最后通过石英的像素数量以及岩心的像素总数量计算石英在岩心中的体积比。本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

实施例四：

在上述实施例一至实施例三的基础上，在本实施例中，预设灰度阈值范围为[76.8,92.3]，需要说明的是，由于在岩心的三维图像中，不同的成分的灰度是不同的，因此，如果工作人员想要得到石英的含量，工作人员可以设定石英的预设灰度阈值范围，从而获取确定到石英的图像区域，进而基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量。上述[76.8,92.3]为石英的灰度值分布范围的上限和下限，工作人员也可以根据实际情况自由设定上述预设灰度阈值范围，上述[76.8,92.3]是本申请中的一种优选的实施例，通过[76.8,92.3]可以更加精确的确定得到石英的图像区域。

由本实施例可知，本方案将石英的设灰度阈值范围设定为[76.8,92.3]，通过上述阈值范围来精准确定石英的图像区域，在得到图像区域之后，再基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量，本方案可以在图像区域中来获取到石英的像素数量，然后获取岩心的像素总数量，最后通过石英的像素数量以及岩心的像素总数量计算石英在岩心中的体积比。本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

实施例五：

在上述实施例一至实施例四的基础上，如图4所示，在步骤S17，基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量之后，本申请还包括如下步骤：

步骤S19，根据上述岩心中的石英含量，建立岩石物理模型，其中，上述岩石物理模型用于分析岩石的物性特征、敏感参数和/或交会关系。

具体的，在本方案中，准确的矿物组分数据是岩石物理建模的基础，通过直接实验或间接实验获得主要矿物的含量是岩石物理建模的必要前提，因此，在确定岩心中的石英含量之后，本方案可以根据上述岩心中的石英含量，建立岩石物理模型，该岩石物理模型用于分析岩石的物性特征、敏感参数和/或交会关系。

本方案首先选择一块岩心进行CT扫描，在计算机上重构岩芯三维图像，根据已有的石英灰度值，在岩心的三维图像上识别并标识出石英，然后得到石英的含量，与现有技术相比，由于本方案所生成的石英的含量较为精确，因此，通过上述石英含量建立的岩石物理模型也更为符合客观情况。

实施例六：

对应于前述碎屑岩中石英含量的确定方法，本申请进一步提供了一种碎屑岩中石英含量的确定装置，该装置可以运行于服务器等具有处理功能的计算机设备中，参见图5所示的一种碎屑岩中石英含量的确定装置的结构框图，主要包括如下：

获取单元50，用于获取岩心的电子计算机断层扫描数据。第一建立单元52，用于根据上述扫描数据，建立上述岩心的三维图像。第一确定单元54，用于确定上述三维图像上的灰度分布。第二确定单元56，用于基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量。

具体的，在本方案中，上述岩心可以为特定地区的碎屑岩岩心样品，本方案可以在上述特定地区的碎屑岩岩心样品中随机选择一块岩心进行CT扫描，然后获取岩心的CT扫描数据(即上述电子计算机断层扫描数据)。

这里需要说明的是，CT(Computed Tomography)，即电子计算机断层扫描，它是利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查；根据所采用的射线不同可分为：X射线CT(X-CT)以及γ射线CT(γ-CT)等。工业CT技术即工业计算机断层扫描成像技术，是80年代兴起并迅速发展的一项高新技术，能在无损条件下，测量计算出被测物断面的密度分布，并以计算机图像的形式，通过灰度变化反映出断面材质的密度变化，从而清晰直观地呈现出断面内部结构情况及材质组成。在石油行业,工业CT技术被用于油气藏的研究领域，并发展成为研究多孔介质特征的重要工具。在公开发表的文献中,也可查阅到通过CT扫描测量岩芯孔隙度，本方案中的CT扫描技术是利用了现有的成熟的工业CT扫描技术。在本方案中的CT扫描技术优选采用X射线扫描然后获取CT扫描数据。还需要说明的是，本实施例中，可以将服务器与CT设备建立通信关系，然后自动获取CT设备通过扫描生成的岩心的电子计算机断层扫描数据，也可以由工作人员手动将岩心进行CT扫描后，控制将CT扫描数据发送至服务器然后进行后续的步骤。

可选的，在本方案中，可以将上述岩心的电子计算机断层扫描数据导入至VGstudio max软件，通过VGstudio软件中的图像重构功能建立岩心的三维图像，VGstudiomax软件是一款世界范围内已有的用于工业CT数据分析和可视化的软件平台，它在单独的软件环境中允许用户对工业CT/三维像素数据集进行材料和几何结构相关的分析支持对CT和CAD数据的处理，该平台提供了对三维像素数据集进行直接处理的软件工具,不需要转化三维像素数据为其它数据格式,如点云或表面网格。还需要说明的是，CT图像重构技术已经在石油勘探开发领域有许多重要应用，通过该技术获取的三维数字岩心，可以准确反映岩石的孔隙结构特征，为岩石微观领域的研究，如驱替过程中岩心润湿性、碳酸盐岩的溶洞和裂缝分布等奠定了很好的基础。

上述岩心三维图像构建技术也可以通过经过以下步骤来建立岩心的三维图像，并研究其内部的结构：

步骤A：三维图像重建。在该步骤中对岩样进行预处理，获得其投影数据，求解图像矩阵中各像素的吸收系数，然后重建构造图像，现有技术中有两种重建方法:变换法和迭代法。通过上述方法可以得到岩样的横截面二维图像，并将它们组合起来得到其三维灰度图像。

步骤B：图像去噪。因为在经X射线CT扫描获得的岩心三维灰度图像中存在系统噪声，需要进行滤波处理，在现有技术中有均值滤波和中值滤波两种方法，一般采用中值滤波的方法，它既能消除系统噪声，又能保持图像的细节部分。

步骤C，图像二值化。因为经X射线CT扫描获得岩石的三维灰度图像能够直接识别出孔隙的位置，而对于孔隙和骨架的边缘位置难以辨认，为了获取岩样的几何和拓扑结构特征，就需要将两者区分开来，将三维灰度图像转换为二值图像。

可选的，本方案可以基于三维图像来确定三维图像上的灰度分布。需要说明的是，在岩心的三维图像中，不同的成分的灰度是不同的。

可选的，本方案可以基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量，需要说明的是，上述岩心中的石英含量可以为用于表征石英含量的任意物理量，比如岩心中的石英所占岩心整体的体积比，也可以为岩心中的石英所占岩心整体的重量比。

由此可知，本方案通过上述多个单元的执行，首先获取岩心的电子计算机断层扫描数据，然后，根据上述扫描数据，建立上述岩心的三维图像，接着，确定上述三维图像上的灰度分布，最后，基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量。由此可知，本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量的一种方法，通过本方案，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

可选的，上述第二确定单元包括：第一获取模块，用于获取灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域；确定模块，用于基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量。

具体的，在本方案中，可以获取灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域，需要说明的是，上述预设灰度阈值范围可以由工作人员手动输入来设定。还需要说明的是，在岩心的三维图像中，不同成分的灰度是不同的，工作人员可以基于不同的目的设定不同的预设灰度阈值范围，通过上述预设灰度阈值范围可以获取到预设灰度阈值范围在上述三维图像中所对应的图像区域。本方案可以在获取灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域之后，可以基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量，由于在岩心的三维图像中，不同的成分的灰度是不同的，因此，如果工作人员想要得到石英的含量，工作人员可以设定石英的预设灰度阈值范围，从而获取确定到石英的图像区域，进而基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量。

本方案可以设定石英的设灰度阈值范围，然后在岩心的三维图像中确定灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域，在得到图像区域之后，再基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量，本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

可选的，确定模块包括：第二获取模块，用于获取上述图像区域内包含的像素点数量；第三获取模块，用于获取上述岩心的三维图像的像素总数量；计算模块，用于根据上述图像区域内包含的像素点数量和上述像素总数量，计算上述岩心中的石英含量。

具体的，在本方案中，本方案可以获取图像区域内包含的像素点数量，需要说明的是，由于上述图像区域是根据预设的灰度阈值范围确定的石英的图像区域，因此上述图像区域内包含的像素点数量即为岩心中的石英的像素点数量。本方案可以获取石英所在的岩心的像素总数量，需要说明的是，本方案可以采用已有的直方图统计的方案来获取到石英图像区域的像素点数量以及岩心的三维图像的像素总数量。本方案可以根据上述图像区域内包含的像素点数量和上述像素总数量，计算上述岩心中的石英含量，优选的，本方案可以通过计算得到石英的像素点数量所占岩心的像素总数量的百分比来表征岩心中的石英含量，上述百分比可以为石英在上述岩心中的体积比。

由本实施例可知，本方案可以设定石英的设灰度阈值范围，然后在岩心的三维图像中确定灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域，在得到图像区域之后，再基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量，本方案可以在图像区域中来获取到石英的像素数量，然后获取岩心的像素总数量，最后通过石英的像素数量以及岩心的像素总数量计算石英在岩心中的体积比。本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量，通过本方案，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

可选的，上述预设灰度阈值范围为[76.8,92.3]。

由于在岩心的三维图像中，不同的成分的灰度是不同的，因此，如果工作人员想要得到石英的含量，工作人员可以设定石英的预设灰度阈值范围，从而获取确定到石英的图像区域，进而基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量。上述[76.8,92.3]为石英的灰度值分布范围的上限和下限，工作人员也可以根据实际情况自由设定上述预设灰度阈值范围，上述[76.8,92.3]是本申请中的一种优选的实施例，通过[76.8,92.3]可以更加精确的确定得到石英的图像区域。

由本实施例可知，本方案将石英的设灰度阈值范围设定为[76.8,92.3]，通过上述阈值范围来精准确定石英的图像区域，在得到图像区域之后，再基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量，本方案可以在图像区域中来获取到石英的像素数量，然后获取岩心的像素总数量，最后通过石英的像素数量以及岩心的像素总数量计算石英在岩心中的体积比。本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量，通过本方案，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

可选的，装置还包括：第二建立单元，用于根据上述岩心中的石英含量，建立岩石物理模型，其中，上述岩石物理模型用于分析岩石的物性特征、敏感参数和/或交会关系。

具体的，在本方案中，准确的矿物组分数据是岩石物理建模的基础，通过直接实验或间接实验获得主要矿物的含量是岩石物理建模的必要前提，因此，在确定岩心中的石英含量之后，本方案可以根据上述岩心中的石英含量，建立岩石物理模型，该岩石物理模型用于分析岩石的物性特征、敏感参数和/或交会关系。

本方案首先选择一块岩心进行CT扫描，在计算机上重构岩芯三维图像，根据已有的石英灰度值，在岩心的三维图像上识别并标识出石英，然后得到石英的含量，与现有技术相比，由于本方案所生成的石英的含量较为精确，因此，通过上述石英含量建立的岩石物理模型也更为符合客观情况。

进一步，本实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，上述存储器存储有上述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，上述处理器与上述存储器之间通过总线通信，上述机器可读指令被上述处理器执行时执行如下步骤：

获取岩心的电子计算机断层扫描数据；

根据上述扫描数据，建立上述岩心的三维图像；

确定上述三维图像上的灰度分布；基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量。

上述机器可读指令被上述处理器执行时还执行如下步骤：

获取灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域；

基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量。

上述机器可读指令被上述处理器执行时还执行如下步骤：

获取上述图像区域内包含的像素点数量；

获取上述岩心的三维图像的像素总数量；

根据上述图像区域内包含的像素点数量和上述像素总数量，计算上述岩心中的石英含量。

上述机器可读指令被上述处理器执行时还执行如下步骤：

将上述预设灰度阈值范围设定为[76.8,92.3]。

上述机器可读指令被上述处理器执行时还执行如下步骤：

根据上述岩心中的石英含量，建立岩石物理模型，其中，上述岩石物理模型用于分析岩石的物性特征、敏感参数和/或交会关系。

基于上述机器可读指令被上述处理器执行时执行的多个步骤，本方案首先获取岩心的电子计算机断层扫描数据，然后，根据上述扫描数据，建立上述岩心的三维图像，接着，确定上述三维图像上的灰度分布，最后，基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量。由此可知，本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量的一种方法，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

进一步，本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该存储介质可以是易失性或非易失的计算机可读取存储介质。该计算机程序被处理器运行时执行如下步骤：

获取岩心的电子计算机断层扫描数据；

根据上述扫描数据，建立上述岩心的三维图像；

确定上述三维图像上的灰度分布；基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量。

上述机器可读指令被上述处理器执行时还执行如下步骤：

获取灰度值处于预设灰度阈值范围内的图像区域；

基于上述图像区域确定上述岩心中的石英含量。

该计算机程序被处理器运行时还执行如下步骤：

获取上述图像区域内包含的像素点数量；

获取上述岩心的三维图像的像素总数量；

根据上述图像区域内包含的像素点数量和上述像素总数量，计算上述岩心中的石英含量。

该计算机程序被处理器运行时还执行如下步骤：

将上述预设灰度阈值范围设定为[76.8,92.3]。

该计算机程序被处理器运行时还执行如下步骤：

根据上述岩心中的石英含量，建立岩石物理模型，其中，上述岩石物理模型用于分析岩石的物性特征、敏感参数和/或交会关系。

基于上述计算机程序被处理器运行时执行的多个步骤，本方案首先获取岩心的电子计算机断层扫描数据，然后，根据上述扫描数据，建立上述岩心的三维图像，接着，确定上述三维图像上的灰度分布，最后，基于上述灰度分布确定上述岩心中的石英含量。由此可知，本方案利用CT扫描岩芯整体，基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量的一种方法，通过本方案的方法，并不会破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的化学分离过程，提高了石英含量的评估效率，因此，本方案解决了现有技术中，碎屑岩中石英含量的确定方法会造成岩心产品破坏的技术问题。

本公开实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品承载有程序代码，上述程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中上述的碎屑岩中石英含量的确定方法的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。

碎屑岩中的石英是影响碎屑岩岩石物理性质的一个重要因素，在对岩石物理建模有重要影响，对于石英含量的评估通常采用采用x衍射方法对粉末样品进行测量，或者采用薄片鉴定的方法，但是这些方法实施的过程中对于岩心是破坏性的，并且石英的含量受到取样位置、实验技术手段的影响。

综上，本发明是利用CT扫描岩芯整体,基于实验数据进行岩心的三维图像构建，通过石英的图像灰度值辨识岩石内部的石英，进而计算其含量的一种方法。该方法不破坏岩石本身结构，并避免了繁琐的实验过程，提高了石英含量的评估效率，通过本发明的方案，无需针对岩心进行破坏处理，只需要借助现有的工业CT扫描技术以及三维图像建立技术即可实现石英的精确识别。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”、“多”的含义是指至少两个。

应该理解，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件；当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接；使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为：表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，上述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。上述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。