数字岩心技术的应用

数字可以显示核心的全貌，甚至其内部结构[18-20]。这为研究者研究微观因素对宏观因素的影响创造了条件，因此数字岩心的应用大多集中在微观因素的研究上。

2.1岩石结构勘探

寻找岩石结构是数字岩心最基础的应用研究。岩心研究，无论是固体岩心还是数字岩心，本质上都是寻找储层，固体能源如煤，其流体储存在孔隙中，也是岩石成分。由于流体储存在孔隙中，所以有必要研究孔隙。岩石结构的研究有助于流体渗流和岩石性质等更深层次问题的研究。孔隙的研究仅限于当时的手段，孔隙模拟只能用简单的管束代替。然后随着理论的进步和完善，孔隙的模拟向更精确的方向发展，比如腐蚀和拓扑学的应用。到目前为止，已经使用数字岩心建立了孔隙网络模型(图5)，可以更细致、更精细地反映岩石结构的复杂程度。

2.2流体渗漏

流体在岩石中的流动一直备受关注，因为流体渗流的研究关系到油气的开采。

渗流一直是流体力学中的一个复杂问题。在岩石孔隙中更为复杂，尤其是当孔隙中含有多相流体时。在虚拟岩心上，润湿性可控，流体的流动过程可控，实验可重复，实验周期短，有利于研究人员清晰地认识和研究岩石的渗流过程。

2.3岩石的各种特性

根据不同的方向，岩石的性质是不同的，但总的来说，是为了孔隙度、渗透率和饱和度。之前的两个应用也是基于此。孔隙结构与孔隙度有关，渗流特征与渗透率有关。然而，这里所研究的岩石的性质是从上述三个参数中间接获得的。例如，岩石的电学和声学研究。

无论是电学研究还是声学研究，最基本的都是把磁芯当作一种复合材料来对待。核心研究是研究这种复合材料的性质，电学研究是电导率研究，声学是电导率研究。

在电学性质方面，研究最多的是电学参数A、B、M、N。电参数是与饱和度计算相关的重要参数。过去由于取心成本高，电性实验岩心数量少，给岩心研究带来困难。现在的数字岩心技术可以模拟大量的岩心数据，从而可以基于大量的数据研究岩石的电性特征，提高结论的准确性。

3数字核心的发展

与国外相比，国内对数字岩心的研究起步较晚，但发展很快。一些研究机构在数字岩心的某些方面甚至超过了国外水平。虽然对数字岩心已经做了大量的研究，但仍有许多问题有待解决。这就决定了未来数字核心的发展方向[11，17-18，20]。

(1)对于物理重建的数字岩心，一方面由于分辨率的限制，精度不够，真实岩心的许多微小结构丢失，但提高分辨率必然会使数字岩心的尺寸变大。要解决这个问题，需要平衡分辨率和尺寸，使数字核心达到稳定状态；另一方面，由于实际岩心的异质性，在数字岩心上的反映可能不完全。毕竟数字核心的每个像素都是像素面积的平均值，会造成构图计算的误差。对于数字重建的数字岩心，它反映在计算速率中。大规模数字岩心对模型的成熟度要求更高。

(2)数字岩心实际上是像素的集合，必然需要图像分割。不同的分量由不同的像素值表示。由于数字核心的异构性，一些组件是相似的。如何合理设置像素值，有效区分不同分量成为一大难题。

(3)针对以上两个问题，有以下解决方案:开发多尺度数字岩心，用不同的尺度表示不同的重要区域；对数字岩心进行粗化处理，通过拓扑精确标记孔隙结构，从而减少数字岩心模型计算中对计算机资源的占用。根据图像学的内容，我们可以探索新的成像技术，优化现有的成像技术，找到更准确的矿物成分与像素值的关系。