地质科技情报

2018, v.37;No.179(02) 221-228

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基于图像处理技术的聚合物水基钻井液微观结构分形研究
Fractal Features of the Microstructure of Polymer Water-Based Drilling Fluids Based on Images Processing Technology

韩博;鲁光银;曹函;张凌;

摘要(Abstract):

为了探索聚合物水基钻井液微观结构中的传质传热机理,需要对聚合物水基钻井液的微观结构进行研究。通过液氮快速冷冻干燥技术和扫描电镜技术获得了聚合物水基钻井液微观结构的SEM图像,发现钻井液微观孔隙结构具有一定的分形特征,利用Image-Pro Plus(IPP)图像处理软件对SEM图像进行了二值化处理,提取了钻井液微观结构孔隙参数信息,探讨了阈值选择方法。基于多孔介质分形理论,分析了聚合物水基钻井液微观孔隙结构的分形特征。结果表明:IPP软件可作为处理聚合物钻井液微观结构图像定量分析的手段,在保证完整反映微观结构的前提下,尽可能选择合适的阈值,一般在50~120之间;聚合物水基钻井液微观结构孔隙形态分布具有分形特征,可利用等效周长与等效面积的双对数关系确定钻井液微观结构的分形维数,分维数在1~2之间;钻井液微观结构孔隙形态分布分形维数与孔隙发育复杂程度有关,孔隙发育越复杂,孔隙轮廓越不规则,分形维数越大,反之越小。这为钻井液中传质传热的分形研究奠定了理论与试验基础。

关键词(KeyWords): 聚合物水基钻井液;图像处理技术;微观结构;分形特征;分维数

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(41174061;41374120;50904053);; 有色金属成矿预测教育部重点实验室(中南大学)开放基金项目(2016YSJS002)

作者(Author): 韩博;鲁光银;曹函;张凌;

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