電腦斷層掃描儀的原理是基于X射線與物質(zhì)的相互作用。與常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法相比，CT掃描具有成像直觀、分辨率高、對樣品無損傷的優(yōu)點(diǎn)。

 

　　利用電腦斷層掃描儀獲得均質(zhì)石膏、花崗巖、砂巖和白云巖的CT掃描圖像，研究了巖石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及組分，利用CT掃描研究了氣體在煤的微孔隙中的吸附與運(yùn)移作用。但是，頁巖儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，礦物含量相同的頁巖儲(chǔ)層，其內(nèi)部礦物分布特征存在差異。


 

 

　　應(yīng)用CT掃描技術(shù)來研究頁巖結(jié)構(gòu)組分及孔隙結(jié)構(gòu)的基本原理是：利用X射線穿透頁巖樣品，收集由于頁巖中物質(zhì)的吸收而衰減了的射線強(qiáng)度，其值可用CT數(shù)表示，CT數(shù)的大小可反映頁巖體結(jié)構(gòu)內(nèi)部各組分的詳細(xì)信息。

 


 

　　在CT掃描灰度圖像中，不同密度的巖石具有不同的CT值，可表現(xiàn)為不同的灰度值。一幅巖石CT掃描圖像，其灰度共有256個(gè)級別，其中0為zui暗（全黑），255為zui亮（全白）。不同的顏色區(qū)間代表了不同的物質(zhì)類型。

 

　　為了研究頁巖儲(chǔ)層的非均質(zhì)性，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)對頁巖CT掃描圖像進(jìn)行分析，研究頁巖礦物組分的分布特征，并討論礦物組分的含量與分形維數(shù)之間的關(guān)系。

 


 

　　在頁巖CT掃描圖像上顯示礦物組分的密度大于有機(jī)質(zhì)和微孔隙的密度，因此頁巖礦物組分很容易被識(shí)別出來。同時(shí)，頁巖礦物組分的分布具有分形特征，表現(xiàn)出一定的自相似性，礦物組分的分形維數(shù)可以有效地反映礦物組分的非均質(zhì)性。