数字岩心建模方法
数字岩心建模方法[3-9]根据建模数据来源可分为两种:物理重建和数值重建。物理重建就是完全用外部数据重建数字岩心，而不是用计算机模拟岩心的结构元素。数值重建部分依赖于外部数据，然后用计算机模拟整个数字岩心。
有几种常见的物理重建方法:序列成像、MRI、X射线计算机断层扫描(X-CT)扫描和聚焦离子束电子显微镜(FIB-SEM)扫描[10-12]。数值重建可以分为两类:随机法和过程法。随机方法包括:完全随机法、高斯场法、序贯指示模拟法、模拟退火算法、多点统计法和马尔可夫链& mdash蒙特卡罗方法(MCMC方法)。
1.1X X射线计算机断层扫描(X-CT)
基本原理是从大量投影数据中重建图像。CT设备将X射线投射到实验样品上，根据投射射线的衰减确定被测物体的密度分布图像，从而获得核心内部结构的详细信息。其核心是利用采集的数据求解图像矩阵中每个像素的吸收系数，进而重构图像。
X-CT扫描法建立数字岩心主要包括三个步骤:①预处理岩石样品，然后进行CT实验(图1)获得投影数据；②选择图像重建方法从投影数据中重建岩心灰度图像；③利用图像二值分割方法分离灰度图像中的孔隙空和岩石骨架，建立数字岩心。
1.2X射线计算机断层摄影随机方法
随机方法有很多种，这里只简单介绍一下MCMC方法。MCMC方法源于马尔可夫随机场在图像处理中的广泛应用。这个链描述了一个状态序列，序列中每个位置的状态值依赖于前面有限个位置的状态，这个状态的概率称为转移概率。MCMC方法重建图像的关键点是利用转移概率给每个像素分配一个值，然后进行重建[13-17]。
二维图像可以看作一个矩阵，矩阵中的元素代表图像中的像素。第一行从左到右蜿蜒，然后从上到下，按照一定的规则得到转移概率。比如第一个元素的值由孔隙度赋值，第二个元素的值根据第一个元素得到，第三个元素由前两个元素得到& hellip& hellip第二行从右到左，从第一行最右边两个元素的联合概率得到第一个元素，从上面三个元素和第一个元素得到第二个元素，以此类推，从而得到整个矩阵的元素(图3)。在平面上，原则上采用两点相关和四点相关。虽然相关元素越多，数字核心越精确，但这必然会使模型更加复杂。
三维的情况是二维的扩展，选取的相关元素更复杂。
1.3过程方法
方法是模拟岩石的成岩过程，包括沉积、压实、成岩三个过程，获得数字岩心(图4)。
沉积过程模拟的原理是颗粒的堆积。堆叠颗粒的颗粒尺寸通过使用岩心颗粒尺寸和岩心数据如压汞来确定。一般情况下，粒子被设置为规则体& mdash& mdash& mdash球体。然后按照一定的规则排列粒子。压实过程的模拟是模拟沉积过程中产生的上覆压力。根据实际岩心的孔隙度控制模拟过程的强度。成岩作用是将未固结的松散沉积物变成岩石的过程。在颗粒表面会发生岩石溶解和矿物沉淀，使单个松散颗粒胶结在一起，形成多孔固体岩石。模拟过程是模拟应时水泥在颗粒表面的生长。
