《SY/T7410.1-2018巖石三維孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)定方法

第1部分：CT掃描法》(2026年)深度解析目錄一

標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)背景與行業(yè)價(jià)值：

CT

掃描如何重塑巖石孔隙結(jié)構(gòu)研究的未來？二

巖石三維孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)定基礎(chǔ)：

CT

掃描法為何成為油氣行業(yè)的核心技術(shù)選擇？三

標(biāo)準(zhǔn)核心技術(shù)參數(shù)解讀：

如何精準(zhǔn)把控CT

掃描法的關(guān)鍵指標(biāo)以確保數(shù)據(jù)可靠？四

樣品制備全流程指南

：從取樣到預(yù)處理，

哪些細(xì)節(jié)決定CT

掃描結(jié)果的準(zhǔn)確性？

CT

掃描測(cè)試操作規(guī)范：

專家視角解析如何規(guī)避測(cè)試過程中的常見誤差與風(fēng)險(xiǎn)？圖像數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)

：AI

時(shí)代下，

標(biāo)準(zhǔn)如何指導(dǎo)三維孔隙結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)量化？

方法驗(yàn)證與質(zhì)量控制：

怎樣通過比對(duì)試驗(yàn)與質(zhì)控措施保障測(cè)試結(jié)果的溯源性？與其他測(cè)定方法的對(duì)比分析：

CT

掃描法在多技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中凸顯哪些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與局限？行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景深度剖析：

從頁巖氣開發(fā)到CO2地質(zhì)封存，

標(biāo)準(zhǔn)如何賦能工程實(shí)踐？未來發(fā)展趨勢(shì)與標(biāo)準(zhǔn)展望：

下一個(gè)五年，

CT

掃描法將向哪些技術(shù)方向突破與演進(jìn)？標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)背景與行業(yè)價(jià)值：CT掃描如何重塑巖石孔隙結(jié)構(gòu)研究的未來？油氣行業(yè)發(fā)展對(duì)巖石孔隙結(jié)構(gòu)研究的迫切需求01隨著油氣資源勘探開發(fā)向非常規(guī)領(lǐng)域延伸，頁巖氣致密砂巖等儲(chǔ)層的復(fù)雜性對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)研究提出更高要求。傳統(tǒng)二維測(cè)試方法難以全面表征三維孔隙網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致儲(chǔ)層評(píng)價(jià)偏差，亟需精準(zhǔn)的三維測(cè)定技術(shù)支撐勘探開發(fā)決策。020102此前行業(yè)內(nèi)CT掃描測(cè)試方法缺乏統(tǒng)一規(guī)范，不同實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)可比性差。該標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)首次統(tǒng)一了巖石三維孔隙結(jié)構(gòu)CT掃描測(cè)定的技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過程標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果規(guī)范化，為行業(yè)提供權(quán)威技術(shù)依據(jù)，提升研究數(shù)據(jù)可信度。（二）SY/T7410.1-2018制定的技術(shù)背景與標(biāo)準(zhǔn)化意義0102CT掃描法實(shí)現(xiàn)從宏觀到微觀的孔隙結(jié)構(gòu)可視化，能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)孔隙演化過程。這種技術(shù)突破使巖石力學(xué)研究從靜態(tài)描述轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)分析，為揭示油氣運(yùn)移機(jī)制儲(chǔ)層改造效果等提供全新視角，推動(dòng)研究向定量化精細(xì)化發(fā)展。（三）CT掃描技術(shù)推動(dòng)巖石力學(xué)研究范式的變革二

巖石三維孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)定基礎(chǔ)：

CT

掃描法為何成為油氣行業(yè)的核心技術(shù)選擇？巖石三維孔隙結(jié)構(gòu)的基本概念與表征參數(shù)巖石三維孔隙結(jié)構(gòu)指巖石內(nèi)部孔隙喉道的空間分布形態(tài)及連通性等特征，核心表征參數(shù)包括孔隙度孔隙大小分布喉道半徑連通率等。這些參數(shù)直接決定儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能與滲流能力，是儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的關(guān)鍵指標(biāo)。（二）CT掃描法的技術(shù)原理與成像優(yōu)勢(shì)CT掃描基于X射線穿透不同密度物質(zhì)時(shí)的衰減差異，通過探測(cè)器接收信號(hào)并重構(gòu)三維圖像。其優(yōu)勢(shì)在于非破壞性高分辨率，可直觀呈現(xiàn)孔隙空間分布，避免傳統(tǒng)方法對(duì)樣品的破壞，同時(shí)實(shí)現(xiàn)微米級(jí)甚至納米級(jí)的精細(xì)表征。0102（三）CT掃描法在油氣行業(yè)的技術(shù)定位與應(yīng)用價(jià)值在油氣勘探開發(fā)中，CT掃描法是儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的核心技術(shù)之一。它能為儲(chǔ)層甜點(diǎn)區(qū)預(yù)測(cè)壓裂方案優(yōu)化提高采收率等提供精準(zhǔn)的孔隙結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，尤其在非常規(guī)儲(chǔ)層研究中，其不可替代性日益凸顯，成為降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的重要工具。三

標(biāo)準(zhǔn)核心技術(shù)參數(shù)解讀

：如何精準(zhǔn)把控CT

掃描法的關(guān)鍵指標(biāo)以確保數(shù)據(jù)可靠？X射線源參數(shù)的選擇與優(yōu)化原則標(biāo)準(zhǔn)明確X射線管電壓電流等參數(shù)需根據(jù)巖石密度厚度確定。如致密巖石需提高管電壓以保證穿透性，疏松巖石則可適當(dāng)降低參數(shù)減少輻射損傷。參數(shù)優(yōu)化直接影響圖像信噪比，是確保孔隙識(shí)別準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)。No.1（二）空間分辨率與掃描層厚的設(shè)定依據(jù)No.2空間分辨率應(yīng)滿足孔隙表征需求，標(biāo)準(zhǔn)推薦根據(jù)目標(biāo)孔隙尺寸選擇，一般不低于孔隙最小尺寸的1/3。掃描層厚需與分辨率匹配，過厚易導(dǎo)致信息丟失，過薄則增加數(shù)據(jù)量與測(cè)試時(shí)間，需在效率與精度間平衡。（三）掃描時(shí)間與輻射劑量的合理控制01掃描時(shí)間影響圖像清晰度，延長(zhǎng)掃描可提高信噪比，但需考慮樣品穩(wěn)定性。同時(shí)需控制輻射劑量，避免過度輻射導(dǎo)致樣品結(jié)構(gòu)改變。標(biāo)準(zhǔn)給出不同巖性的參考掃描時(shí)間范圍，為實(shí)驗(yàn)操作提供科學(xué)指導(dǎo)。02樣品制備全流程指南：從取樣到預(yù)處理，哪些細(xì)節(jié)決定CT掃描結(jié)果的準(zhǔn)確性？0102野外取樣的代表性與取樣規(guī)范要求取樣需遵循隨機(jī)性與代表性原則，避免在破碎帶風(fēng)化層取樣。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定樣品尺寸一般為直徑25-50mm長(zhǎng)度50-100mm的圓柱體，取樣過程中需使用金剛石鋸切割，減少樣品擾動(dòng)，確保原始孔隙結(jié)構(gòu)不被破壞。0102（二）樣品清洗與干燥的標(biāo)準(zhǔn)操作步驟樣品需先用去離子水超聲清洗去除表面雜質(zhì)，再根據(jù)巖性選擇干燥方式。常規(guī)巖石可在60-80℃烘箱中干燥24小時(shí)，敏感巖石需采用冷凍干燥法，防止孔隙結(jié)構(gòu)因脫水收縮變形。干燥后需冷卻至室溫再進(jìn)行掃描。（三）樣品裝夾與定位的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)01裝夾需使用低密度材料（如泡沫樹脂）固定樣品，避免金屬夾具產(chǎn)生偽影。樣品中心需與掃描旋轉(zhuǎn)軸重合，定位偏差不得超過0.1mm，確保掃描圖像無偏移，保證三維重構(gòu)的空間準(zhǔn)確性。02CT掃描測(cè)試操作規(guī)范：專家視角解析如何規(guī)避測(cè)試過程中的常見誤差與風(fēng)險(xiǎn)？設(shè)備校準(zhǔn)與日常維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)流程測(cè)試前需按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)，包括空氣校準(zhǔn)密度校準(zhǔn)塊校準(zhǔn)，確保X射線強(qiáng)度探測(cè)器響應(yīng)穩(wěn)定。日常需定期清潔探測(cè)器檢查機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件精度，校準(zhǔn)記錄需保存至少3年，為數(shù)據(jù)溯源提供依據(jù)。12（二）掃描過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控與異常處理01掃描時(shí)需實(shí)時(shí)觀察圖像灰度值變化，若出現(xiàn)明顯偽影噪聲突增等異常，應(yīng)立即停止測(cè)試。常見異常原因包括樣品松動(dòng)設(shè)備電壓波動(dòng)等，需排除故障后重新掃描，避免無效數(shù)據(jù)產(chǎn)生。02（三）不同巖性樣品的掃描參數(shù)調(diào)整策略01針對(duì)碳酸鹽巖碎屑巖頁巖等不同巖性，需調(diào)整掃描參數(shù)。如頁巖有機(jī)質(zhì)含量高，可適當(dāng)提高管電流增強(qiáng)對(duì)比度；碳酸鹽巖密度大，需增加管電壓。標(biāo)準(zhǔn)提供不同巖性的參數(shù)參考表，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)人員精準(zhǔn)設(shè)置。02圖像數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)：AI時(shí)代下，標(biāo)準(zhǔn)如何指導(dǎo)三維孔隙結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)量化？原始圖像的降噪與增強(qiáng)處理方法01標(biāo)準(zhǔn)推薦使用中值濾波高斯濾波去除圖像噪聲，采用直方圖均衡化增強(qiáng)孔隙與基質(zhì)的對(duì)比度。處理過程中需避免過度濾波導(dǎo)致孔隙信息丟失，增強(qiáng)參數(shù)需根據(jù)圖像質(zhì)量進(jìn)行調(diào)試，確?？紫哆吔缜逦杀?。02（二）孔隙與基質(zhì)的分割算法選擇原則常用分割算法包括閾值分割區(qū)域生長(zhǎng)watershed算法等。標(biāo)準(zhǔn)指出，需根據(jù)巖性與圖像特征選擇合適算法，如閾值分割適用于對(duì)比度高的樣品，區(qū)域生長(zhǎng)法適用于孔隙形態(tài)復(fù)雜的頁巖。分割后需人工驗(yàn)證分割精度。參數(shù)計(jì)算需使用符合標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)軟件，孔隙度通過孔隙體積與樣品總體積比值計(jì)算，孔隙大小分布采用等效球直徑統(tǒng)計(jì)，喉道參數(shù)通過最大球算法提取。統(tǒng)計(jì)時(shí)需選擇足夠大的感興趣區(qū)域，確保結(jié)果具有代表性。02（三）三維孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算與統(tǒng)計(jì)規(guī)范01AI技術(shù)在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)適配AI圖像分割技術(shù)可提高處理效率，但需符合標(biāo)準(zhǔn)要求。使用AI模型前需用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行訓(xùn)練與驗(yàn)證，分割精度不得低于人工分割的90%。AI處理結(jié)果需保留原始數(shù)據(jù)與處理流程，確?？勺匪菪?。12方法驗(yàn)證與質(zhì)量控制：怎樣通過比對(duì)試驗(yàn)與質(zhì)控措施保障測(cè)試結(jié)果的溯源性？標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與參考樣品的使用要求標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定需使用國家認(rèn)可的巖石孔隙度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行方法驗(yàn)證，參考樣品應(yīng)具有已知的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)。每批次測(cè)試需至少插入1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差不得超過±2%，否則需重新校準(zhǔn)設(shè)備。（二）實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)與重復(fù)性試驗(yàn)的實(shí)施規(guī)范每年需參加至少1次實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)試驗(yàn)，同一實(shí)驗(yàn)室不同人員不同時(shí)間的重復(fù)性試驗(yàn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于5%。比對(duì)與重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果需記錄存檔，作為實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證的重要依據(jù)，確保測(cè)試結(jié)果的一致性。（三）測(cè)試報(bào)告的編制與數(shù)據(jù)溯源體系構(gòu)建01測(cè)試報(bào)告需包含樣品信息設(shè)備參數(shù)處理方法計(jì)算結(jié)果等內(nèi)容，附原始圖像與關(guān)鍵處理步驟截圖。數(shù)據(jù)溯源體系需關(guān)聯(lián)設(shè)備校準(zhǔn)記錄標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書操作人員資質(zhì)等，確保從樣品到結(jié)果的全鏈條可追溯。02與其他測(cè)定方法的對(duì)比分析：CT掃描法在多技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中凸顯哪些獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與局限？壹與壓汞法的對(duì)比：表征范圍與測(cè)試原理的差異貳壓汞法適用于大喉道表征，但會(huì)破壞樣品且無法反映孔隙連通性；CT掃描法非破壞性，可呈現(xiàn)三維孔隙網(wǎng)絡(luò)，但對(duì)微納米級(jí)小孔喉分辨率有限。兩者互補(bǔ)，可結(jié)合使用全面評(píng)價(jià)孔隙結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)推薦關(guān)鍵參數(shù)交叉驗(yàn)證。（二）與氮?dú)馕椒ǖ膶?duì)比：測(cè)試對(duì)象與應(yīng)用場(chǎng)景的區(qū)分氮?dú)馕椒ㄖ饕獪y(cè)定微孔（＜2nm）結(jié)構(gòu)，需樣品粉碎；CT掃描法可測(cè)定微米級(jí)孔隙，保持樣品完整性。在頁巖研究中，氮?dú)馕椒ㄅcCT掃描法結(jié)合，能實(shí)現(xiàn)從微孔到宏觀孔隙的全尺度表征，滿足不同研究需求。12（三）CT掃描法的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)與未來改進(jìn)方向01優(yōu)勢(shì)在于非破壞性三維可視化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力；局限是設(shè)備成本高納米級(jí)表征不足。未來需發(fā)展更高分辨率的納米CT技術(shù)，降低設(shè)備成本，拓展在致密儲(chǔ)層煤層氣等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，提升技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。02行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景深度剖析：從頁巖氣開發(fā)到CO2地質(zhì)封存，標(biāo)準(zhǔn)如何賦能工程實(shí)踐？頁巖氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的孔隙結(jié)構(gòu)表征應(yīng)用通過CT掃描法測(cè)定頁巖孔隙類型連通性及有機(jī)質(zhì)分布，可識(shí)別儲(chǔ)層甜點(diǎn)區(qū)。結(jié)合孔隙演化規(guī)律，優(yōu)化壓裂液配方與施工參數(shù)，提高裂縫導(dǎo)流能力，為頁巖氣高效開發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐，降低勘探開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。（二）致密油藏開發(fā)中的滲流機(jī)理研究應(yīng)用利用CT掃描動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)原油在孔隙中的運(yùn)移過程，揭示致密油藏滲流規(guī)律。通過量化孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與滲流速度的關(guān)系，建立滲流模型，指導(dǎo)開發(fā)方案調(diào)整，如優(yōu)化注水壓力提高原油采收率，推動(dòng)致密油藏有效開發(fā)。12（三）CO2地質(zhì)封存中的巖石密封性評(píng)估應(yīng)用01CT掃描法可評(píng)價(jià)封存巖層的孔隙結(jié)構(gòu)與裂隙發(fā)育情況，預(yù)測(cè)CO2泄漏風(fēng)險(xiǎn)。通過監(jiān)測(cè)CO2注入后巖石孔隙的變化，評(píng)估巖層的密封性與穩(wěn)定性，為CO2地質(zhì)封存選址與工程設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。02未來發(fā)展趨勢(shì)與標(biāo)準(zhǔn)展望：下一個(gè)五年，CT掃描法將向哪些技術(shù)方向突破與演進(jìn)？超高分辨率CT技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用前景未來五年，納米CT技術(shù)將向更高分辨率（＜10nm）發(fā)展，實(shí)現(xiàn)原子級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)表征。結(jié)合同步輻射光源，可提高成像速度與靈敏度，拓展在非常規(guī)儲(chǔ)層微納米孔隙研究中的應(yīng)用，推動(dòng)孔隙結(jié)構(gòu)研究進(jìn)入新維度。0102（二）多場(chǎng)耦合條件下的動(dòng)態(tài)CT測(cè)試技術(shù)發(fā)展將CT掃描與溫度壓力應(yīng)力等加載裝置結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)耦