砂岩孔隙率量測-以圖像識別技術分析X光電腦斷層掃描影像

  • 林 建宏

學生論文: Master's Thesis

摘要

砂岩顆粒間的孔隙可作為能源封存或儲藏空間,其孔隙率決定儲藏油氣等資源的潛能,孔隙幾何形狀與滲透率則影響能源開採難易度。近年X光電腦斷層掃描(XCT)提供了有效的方式,做為非破壞性的砂岩內部結構分析。在電腦斷層影像進行影像分割時,影像灰階直方圖之門檻值是判讀影像固體及孔隙間極重要之參數。調整門檻值標準,將影響孔隙幾何形狀、分佈及孔隙率之判讀。本研究運用不同影像處理方法進行巨量X光電腦斷層切片處理,後續分析澳洲砂岩及Darley-Dale砂岩孔隙率。實驗樣品首進行X光電腦斷層掃描,並完成二維平面切片影像重建。將獲得灰階影像,以監督式學習(類神經網路演算法)及非監督式學習(區域成長法及門檻值分割法),進行孔隙與固體相分割,並比較三種影像處理方法優劣勢。其中類神經網路演算法輸出與目標均方誤差值設定為10-5,進行倒傳遞網路疊代計算。經計算Darley-Dale砂岩(解析度9μm)孔隙率為13 0%;另澳洲砂岩孔隙率為13 1%(解析度9μm)及16 1%(解析度0 6μm),此非破壞性之電腦斷層檢取代傳統汞滲法,有助於砂岩內部結構探討,並維持樣品完整性。
獎項日期2016 九月 2
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監督員Hui-Chen Kung (Supervisor)

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