基于岩石颗粒校准照片测量物理岩性特征的系统和方法与流程

背景技术：

1、本公开内容大体涉及基于岩石颗粒的校准照片来测量物理岩性特征的系统和方法，并且更具体地，涉及对在岩石颗粒的校准照片中标识出的个体岩石颗粒的分析。

2、本章节旨在向读者介绍可与本技术的各个方面相关的技术的各个方面，本公开的各个方面在下文加以描述和/或要求保护。相信本论述有助于向读者提供背景信息，以促进更好地理解本公开的各个方面。因此，应当理解，这些声明应从这个角度进行阅读，并且不应被视为任何形式的承认。

3、自动检测岩石颗粒具有广泛的行业和科学应用，包括但不限于太空勘探、采矿、土木工程、地热以及石油和天然气。几十年来，针对此类任务已经开展了许多研究项目。数据通常来自于产生数码照片或从激光扫描仪产生三维(3d)图像的成像系统。岩石颗粒通常是特定领域后处理分析的基本单位。一旦检测并分割颗粒，就可使用它们来计算颗粒的性质，诸如大小、形状、纹理和基于这些性质的类别，以回答特定领域的问题。

4、在石油和天然气、地热以及科学勘探应用中，在钻井活动期间自然产生岩石颗粒。这些颗粒被称为岩石切屑且是了解和表征地下岩石性质的最易获得且成本最低的数据源之一。因此，行业迫切需要自动分析岩石切屑，以减少人力成本并缩短解释的周转时间。

5、然而，由于多种原因，颗粒分割并不是一项简单的任务。例如，它是岩石颗粒的模式识别中最重要且最难的部分。岩石颗粒通常具有不同的形态、纹理和颜色。当成像系统中的传感器捕获场景时，图像中可能会引入伪影诸如颗粒表面上阴影和光反射。此外，当颗粒堆积或相互接触时，分割变得更加困难。在此类情况下，颗粒的界限可是非常微妙的，甚至对于人眼来说也是如此，这取决于岩石的类型和其它因素诸如照明条件。但在大多数行业应用中，面临此类情况几乎是不可避免的。此外，在捕获场景之前分离颗粒通常会引入附加人为干预，这是不期望的。

6、过去，探索了多种分割方法，诸如分水岭变换和归一化切割。分水岭变换因其简单、高效以及计算库诸如opencv的可用性而特别受欢迎。它通常先进行形态学操作，然后再进行细化。然而，结果高度依赖于超参数，并且经常遭遇分割不足或分割过度。此外，当对象的大小不一致时，设计预处理部分以便分割工作通常并不容易。尽管之前做出了这些努力，但自动分割仍然远未准确。

技术实现思路

1、下文陈述本文中所述的特定实施例的综述。应当理解，呈现这些方面仅是为了为读者提供这些特定实施例的简要概述并且这些方面不旨在限制本公开的范围。

2、本公开的某些实施例包括一种方法，该方法包括通过分析和控制系统校准描绘多个切屑的一张或多张照片。该方法还包括通过所述分析和控制系统标识所述一张或多张校准照片中描绘的所述多个切屑中的一个或多个个体切屑。该方法还包括通过所述分析和控制系统从所述一个或多个个体切屑中的每个个体切屑中提取形态、颜色、纹理、晶粒大小和晶粒分布数据。此外，该方法包括通过所述分析和控制系统至少部分地基于所提取的形态、颜色、纹理、晶粒大小和晶粒分布数据或者至少部分地基于从所述一个或多个个体切屑中直接提取的表示所述形态、颜色、纹理、晶粒大小和晶粒分布数据的特征在多个层次级别上对所述一个或多个个体切屑进行岩性分类。该方法还包括通过所述分析和控制系统呈现通过所述分析和控制系统在所述多个层次级别上对所述一个或多个个体切屑的所述岩性分类的合并结果概述。

3、本公开的某些实施例还包括分析和控制系统，其被配置为校准描绘多个切屑的一张或多张照片。分析和控制系统还被配置为标识所述一张或多张校准照片中描绘的所述多个切屑中的一个或多个个体切屑。分析和控制系统还被配置为从所述一个或多个个体切屑中的每个个体切屑中提取形态、颜色、纹理、晶粒大小和晶粒分布数据。此外，分析和控制系统被配置为至少部分地基于所提取的形态、颜色、纹理、晶粒大小和晶粒分布数据或者至少部分地基于从所述一个或多个个体切屑中直接提取的表示所述形态、颜色、纹理、晶粒大小和晶粒分布数据的特征在多个层次级别上对所述一个或多个个体切屑进行岩性分类。分析和控制系统还被配置为呈现通过所述分析和控制系统在所述多个层次级别上对所述一个或多个个体切屑的所述岩性分类的合并结果概述。

4、可关于本公开的各个方面对上述特征进行各种改进。另外的特征同样也可并入这些各个方面中。这些改进和附加特征可以个体地或以任何组合形式存在。举例来说，下文关于所说明的实施例中的一者或多者论述的各种特征可单独地或以任何组合形式并入到本公开的上述方面中的任一者中。上文呈现的简要综述旨在使读者熟悉本公开的实施例的某些方面和上下文，而不限制要求保护的主题。

技术特征：

1.一种方法，其包括：

2.如权利要求1所述的方法，其包括通过所述分析和控制系统自动调整钻井操作的一个或多个操作参数，据此至少部分地基于所述一个或多个个体切屑的所述岩性分类来生成所述多个切屑。

3.如权利要求1所述的方法，其中通过所述分析和控制系统校准所述一张或多张照片包括利用一张或多张先前分析的照片在颜色、照度和分辨率方面校准所述一张或多张照片。

4.如权利要求1所述的方法，其包括通过所述分析和控制系统至少部分地基于所述分析和控制系统的用户添加的一个或多个注释来重新训练岩性分类模型。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述岩性分类至少部分基于地层地质序列、随钻测井、3d模型性质、切屑物理分析、紫外图像、红外图像、近红外图像或它们的某种组合。

6.如权利要求1所述的方法，其中标识所述一个或多个个体切屑包括标识所述一张或多张校准照片中的与所述一个或多个个体切屑中的每个个体切屑相对应的一组像素。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述多个层次级别包括以下的某种组合：个体切屑级别、样本级别、钻孔内的特定深度间隔、地质构造级别、井级别和井场级别。

8.如权利要求1所述的方法，其中标识所述一张或多张校准照片中描绘的所述多个切屑中的所述一个或多个个体切屑包括提取所述一个或多个个体切屑中的每个个体切屑的多个特征，并且其中所述多个特征包括所述一个或多个个体切屑中的每个个体切屑的颜色和纹理。

9.如权利要求8所述的方法，其包括通过所述分析和控制系统基于所述多个切屑的所述子集当中的共享特征将所述多个切屑分组为所述多个切屑的子集。

10.如权利要求8所述的方法，其包括：

11.一种分析和控制系统，其配置为：

12.如权利要求11所述的分析和控制系统，其中所述分析和控制系统被配置为自动调整钻井操作的一个或多个操作参数，据此至少部分地基于所述一个或多个个体切屑的所述岩性分类来生成所述多个切屑。

13.如权利要求11所述的分析和控制系统，其中所述分析和控制系统被配置为利用一张或多张先前分析的照片在颜色、照度和分辨率方面校准所述一张或多张照片。

14.如权利要求11所述的分析和控制系统，其中所述分析和控制系统被配置为至少部分地基于所述分析和控制系统的用户添加的一个或多个注释来重新训练岩性分类模型。

15.如权利要求11所述的分析和控制系统，其中所述岩性分类至少部分基于地层地质序列、随钻测井、3d模型性质、切屑物理分析、紫外图像、红外图像、近红外图像或它们的某种组合。

16.如权利要求11所述的分析和控制系统，其中标识所述一个或多个个体切屑包括标识所述一张或多张校准照片中的与所述一个或多个个体切屑中的每个个体切屑相对应的一组像素。

17.如权利要求11所述的分析和控制系统，其中所述多个层次级别包括以下的某种组合：个体切屑级别、样本级别、钻孔内的特定深度间隔、地质构造级别、井级别和井场级别。

18.如权利要求11所述的分析和控制系统，其中标识所述一张或多张校准照片中描绘的所述多个切屑中的所述一个或多个个体切屑包括提取所述一个或多个个体切屑中的每个个体切屑的多个特征，并且其中所述多个特征包括所述一个或多个个体切屑中的每个个体切屑的颜色和纹理。

19.如权利要求18所述的分析和控制系统，其中所述分析和控制系统被配置为基于所述多个切屑的所述子集当中的共享特征将所述多个切屑分组为所述多个切屑的子集。

20.如权利要求18所述的分析和控制系统，其中所述分析和控制系统配置为：

技术总结本文呈现系统和方法。一种方法包括：校准描绘多个切屑的一张或多张照片；标识一张或多张照片中描绘的多个切屑中的一个或多个个体切屑；从一个或多个个体切屑中的每个个体切屑中提取形态、颜色、纹理、晶粒大小和晶粒分布数据；至少部分地基于提取的形态、颜色、纹理、晶粒大小和晶粒分布数据或者至少部分地基于从一个或多个个体切屑中直接提取的表示形态、颜色、纹理、晶粒大小和晶粒分布数据的特征在多个层次级别上对一个或多个个体切屑进行岩性分类；并且呈现通过分析和控制系统在多个层次级别上对一个或多个个体切屑的岩性分类的合并结果概述。技术研发人员：T·山田,S·迪桑托受保护的技术使用者：斯伦贝谢技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9