图像分析法提升石英砂支撑剂异常颗粒去除水平.pdfVIP

第47卷第3期石油钻采工艺Vol.47No.3

2025年5月OILDRILLINGPRODUCTIONTECHNOLOGYMay2025

DOI:10.13639/j.odpt.202504023

引用格式：李晨，艾信，王冰，等.图像分析法提升石英砂支撑剂异常颗粒去除水平［J］.石油钻采工艺，2025，47（3）：329-337.

LIChen,AIXin,WANGBing,etal.Imageanalysismethodsforimprovingthelevelofremovingtheabnormalparticleofquartzsand

proppant［J］.OilDrillingProductionTechnology,2025,47(3):329-337.

图像分析法提升石英砂支撑剂异常颗粒去除水平

1,21,231,21,2

李晨，艾信，王冰，程世东，刘天宇

1.中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安710018；

2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018；

3.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710018

摘要：采用图像法对油田水力压裂施工中使用的石英砂支撑剂颗粒的粒径分布、圆度、球度等指标进行评估时，异常颗粒

的存在会影响计算结果准确性。为解决这一问题，采用不同算法对20/40目、40/70目、70/140目3种不同尺度的石英砂颗

粒图像数据集进行异常图像去除。首先开展了基于Laplacian方差的模糊颗粒图像检测算法的研究，并与传统的基于快速傅

里叶变换的检测算法进行对比；其次提出一种基于凸包检测的算法，通过计算石英砂颗粒的凸包、凸缺陷以及颗粒凸缺陷

到凸包的距离来检测粘连颗粒图像。经实验分析，采用Laplacian方差法检测去除模糊图像的准确率比传统傅里叶变换法高

51.67%。针对石英砂颗粒较大的20/40目、40/70目数据集，基于凸包检测的粘连颗粒图像检测法准确率分别可达

88.38%和82.63%。对于颗粒相对较小且大小分布不均的70/140目数据集，提出一种分级策略，使得检测准确率提升了

10.81%。图像分析法能够有效检测去除模糊和粘连的石英砂颗粒图像，提高了数据集质量，为石英砂支撑剂粒度粒形计算

的准确性提供了支持。

关键词：石英砂支撑剂；异常颗粒检测；Laplacian方差法；凸包检测法；图像分析

中图分类号：TE355文献标志码：A文章编号：1000-7393(2025)-03-0329-09

Imageanalysismethodsforimprovingthelevelofremovingtheabnormal

particleofquartzsandproppant

1,21,231,21,2