致密砂岩储层,薄片图像,深度学习,图像生成与识别,鄂尔多斯盆地 ," /> 致密砂岩储层,薄片图像,深度学习,图像生成与识别,鄂尔多斯盆地 ,"/> <p class="MsoNormal"> 基于深度学习的致密砂岩储层薄片图像生成与识别方法

吉林大学学报(地球科学版) ›› 2026, Vol. 56 ›› Issue (2): 724-738.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20240164

• 地球探测与信息技术 • 上一篇    

基于深度学习的致密砂岩储层薄片图像生成与识别方法

刘涛1,刘宗堡2,张可佳1,张岩1,张瑞雪3,刘晓文2,徐翠云3   

  1. 1.东北石油大学计算机与信息技术学院,黑龙江大庆163318

    2.东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆163318

    3.华北油田公司勘探开发研究院,河北任丘062552

  • 出版日期:2026-03-26 发布日期:2026-04-16
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(42172161);国家青年科学基金项目(42102173);中国石油科技创新基金项目(2020D-5007-0102);黑龙江省优秀青年科学基金项目(YQ2020D001)


Thin Section Image Generation and Recognition Method of Tight Sandstone Reservoir Based on Deep Learning

Liu Tao1, Liu Zongbao2, Zhang Kejia1, Zhang Yan1, Zhang Ruixue3, Liu Xiaowen2, Xu Cuiyun3   

  1. 1. School of Computer and Information Technology, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, Heilongjiang, China

    2. College of Geosciences, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, Heilongjiang, China

    3. Exploration and Development Research Institute, Huabei Oilfield Company, Renqiu 062552, Hebei, China

  • Online:2026-03-26 Published:2026-04-16
  • Supported by:
    Supported by the National Natural Science Foundation of China (42172161), the National Youth Science Foundation of China (42102173), the CNPC Innovation Foundation (2020D-5007-0102) and the Outstanding Youth  Science Foundation of Heilongjiang Province (YQ2020D001)

摘要:

利用深度学习技术开展致密砂岩储层薄片图像识别能够有效提高成分鉴定的准确率和效率,是矿物识别的发展趋势。然而,薄片图像采集难度较大、标注成本高和隐私保护等因素导致致密砂岩薄片图像样本稀少,无法满足深度学习图像识别模型的训练需求。为增加样本数量,提升深度学习模型的训练效果,本文以鄂尔多斯盆地临兴区块为靶区,通过结合数据过采样方法和数据变形方法各自的优势,提出一种致密砂岩图像增广方法。首先,改进样式生成对抗网络,以生成高分辨率致密砂岩图像,提升数据多样性;其次,使用数据变形方法,实现带标签图像增广,降低标注成本、扩大数据规模;最后,使用增广后的数据训练BlendMask算法,实现砂岩颗粒的准确识别与精准分割。实验结果表明,该方法相较于同类型对比算法IS(inception score)最高,为2.43,FID(Fréchet inception distance)最小,为22.71,同时,添加生成图像后的识别精度为92.7%,表明本文所提方法在生成图像质量和提高深度学习模型的训练效果方面具有显著优势。

关键词: 致密砂岩储层')">

致密砂岩储层, 薄片图像, 深度学习, 图像生成与识别, 鄂尔多斯盆地

Abstract: Using deep learning technology to carry out image recognition of tight sandstone reservoir thin section can effectively improve the accuracy and efficiency of compositional identification, which is the development trend of mineral identification. However, factors such as the difficulty of thin section image acquisition, the high cost of annotation and privacy protection, result in a scarcity of tight sandstone thin section image samples, which cannot meet the training requirements of deep learning image recognition models. In order to increase the number of samples and improve the training effect of the deep learning model, this paper takes the Linxing block in Ordos basin as the target area and proposes a tight sandstone image augmentation method by combining the respective advantages of oversampling data method and data deformation method. Firstly, the style generative adversarial network is improved to generate high-resolution tight sandstone images and enhance data diversity. Secondly, we use data deformation methods to achieve data augmentation with labeled images, thereby reducing annotation costs and expanding the data scale. Finally, the Blend Mask algorithm is trained using augmented data to accurately identify and precisely segment sandstone particles. The experimental results show that compared with the similar contrast algorithms, this proposed method has an IS (inception score) value with a maximum of 2.43 and an FID (Fréchet inception distance) value with a minimum of 22.71. Meanwhile, the recognition accuracy after adding the generated images is 92.7%. It indicates that the method proposed in this paper has significant advantages in terms of the quality of generated images and the improvement of the training effect of the deep learning model.

Key words: tight sandstone reservoir, thin section image, deep learning, image generation and recognition, Ordos basin

中图分类号: 

  • TP391.4
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