王先武，张 挺*，吉 欣，杜 奕

（1.上海电力大学计算机科学与技术学院，上海 200090；2.上海第二工业大学工学部，上海 201209）

（∗通信作者电子邮箱tingzh@shiep.edu.com）

0 引言

油气资源作为一种不可再生资源，是国民经济发展的重要物质基础。面对常规油气资源需求快速增长的压力，非常规油气的勘探与开发逐渐受到人们的重视。页岩油气是典型的非常规油气，具有源储一体、分布广泛、资源潜力大等优点。页岩具有低孔隙度、低渗透率和各项异性等特点，导致页岩油气的勘探和开采非常困难。页岩的一些宏观特性（如孔隙度、渗透率等）取决于它的微观结构，开采页岩油气必须要了解掌握页岩的微观内部结构［1-2］。

三维数字岩心重构技术是了解掌握页岩微观结构的重要手段。三维数字岩心本质上是岩心结构的三维数字化图像，通常离散为三维矩阵形式，三维数字岩心的每个体素点对应矩阵中单个元素。近年来，研究三维数字岩心重构的方法大致可分为:物理实验方法、传统数值重构方法和机器学习数值重构方法。

常用的物理实验方法有扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）、聚焦离子束扫描电子显微镜（Focused Ion Beam Scanning Electron Microscope，FIB-SEM）和电脑断层扫描（Computer Tomography，CT）等。扫描电子显微镜主要提供二维图像，适用于二维数字岩心的重构。FIBSEM 可对亚微米级样品进行实时成像，但无法完成岩石中纳米尺度的孔隙成像。CT 扫描法利用灵敏度极高的探测器对岩石进行断层扫描，借助计算机直接得到三维数字岩心图像。上述方法具有速度快、图像清晰等特点，但由于设备昂贵和实验成本高，很难得到广泛应用［2］。……