ICS 75-010 NB E 11 备案号：68871—2019 中华人民共和国能源行业标准 NB/T101222018 泥页岩X射线CT扫描及成像方法 Shale scanning and imagination method using X-ray computed tomography 2018-12-25 发布 2019-05-01实施 国家能源局 发布 NB/T 10122—2018 目 次 前言· 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 4 仪器和材料 5 样品制备 6 扫描条件控制及扫描 三维重构及重构图像数据输出 3 质量控制 附录A（资料性附录） 重构及伪影图像示例 附录B（资料性附录） 扫描及成像原始记录格式 NB/T 10122—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由能源行业页岩气标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院、中国石油化工股 份有限公司石油勘探开发研究院无锡地质研究所、国家能源页岩气研发（实验）中心、中国石油天然 气股份有限公司西南油气田公司勘探开发研究院。 本标准主要起草人：包友书、李钜源、李政、王宇蓉、吴连波、张蕾、苗春欣、俞凌杰、薛华庆、 何家欢、张文涛。 I NB/T 10122—2018 泥页岩X射线CT扫描及成像方法 1范围 本标准规定了泥页岩X射线CT扫描及成像的方法。 本标准适用于利用X射线CT扫描方法对泥页岩内部结构的三维空间成像 本标准不涉及与其应用有关的所有安全问题。在使用本标准前，使用者有责任制订相应的安全和 保护措施，并明确其限定的适用范围。 规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T12604.2无损检测术语射线照相检测 GB15208.1微剂量X射线安全检查设备第1部分：通用技术要求 3术语和定义 GB/T12604.2和GB15208.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 经样品吸收后，剩余X光强度与未经样品吸收时光强度的比值。 3.2 空间分辨力spatialresolution 在一定的对比度条件下，CT图像所能识别出的物体最小的尺寸。 3.3 扫描 scan 利用X光源，对样品照射，以探测器检测经样品吸收后的X光强度，并获得二维透射图像。 3.4 三维重构 reconstruction 以样品内每个点对X光的吸收系数为未知变量，根据对样品进行360°扫描所获得的二维图像， 求解出每个空间位置点的光吸收系数，并以不同灰度三维成像显示样品内每个空间位置点对X光 的吸收系数。 3.5 伪影 artifact 由于探测器不稳定导致的在扫描并重构后的样品图像中，出现的非样品本身所具有的图像，包括 环状伪影和线状伪影。 1 NB/T10122—2018 4仪器和材料 4.1X射线CT扫描仪 4.1.1射线源 X光应满足对样品具有平均50%以上的穿透率。射线源位置可沿射线中心线方向调节，调节最 小步长不大于0.01mm。 4.1.2 2样品台 应能做垂直和水平移动，并可沿垂直轴360°旋转。样品台垂直及平移最小步长不大于0.01mm， 沿垂直轴旋转角度最小步长不大于1°。 4.1.3 3探测器 能沿X射线中心线方向移动，移动最小步长不大于0.01mm。探测器空间分辨力应达到1um。应 能将接收的X光信号转化为数字信号并存储于存储器。 4.2扫描软件 能控制射线源位置、X射线强度、样品台位置、样品扫描角度、探测器位置和探测器曝光时间。 能自动扫描并存储二维扫描图像。 4.3重构软件 需具有重构、重构后预览、图像滤波、图像去噪、图像增强功能。 4.4标定球 已知直径且不易变形的标准圆球。 5样品制备 在待测样品上钻取出圆柱样品备用。若所需样品较小，无法钻取时，应从大样品上敲下或剥离下 小样品，并打磨掉棱角，使样品尽量呈圆柱状或近圆柱状。 6扫描条件控制及扫描 6.1扫描条件控制 6.1.1射线源、样品台和探测器位置调节 将样品放置在样品台上并固定，打开射线源及探测器预览样品二维图像。调节射线源、样品台和 探测器位置，保证样品在360°旋转扫描过程中，样品图像在探测器视野之内，并且占探测器视野的 三分之二以上。 6.1.2 2样品X射线穿透率调节 调整X射线源电压数值，使得样品的X射线平均穿透率在25%～75%。 2 NB/T 10122—2018 6.1.3样品图像灰度值调节 通过调节X射线源电流或探测器曝光时间，调节图像灰度值。保证扫描图像灰度值在探测器饱 和灰度值的10%～90%。 6.1.4扫描图像数量 样品扫描图像数量不低于360张，应为360的整数倍。 6.2扫描 6.2.13 空白扫描 取出样品，对无样品的背景进行扫描，获得空白图像。空白图像灰度应均匀渐变，无异常亮点 及暗点。 6.2.2样品扫描 将样品移入，样品按特定角度步长旋转，每旋转一个角度，扫描一张图像。旋转扫描至360°， 扫描结束。 6.3 图像比例标定 样品扫描完成后，移出样品，放人标定球，拍摄单张扫描图像。测量扫描图像中的标定球直径所 占像素，以标定球直径除以标定球直径所占像素值计算出图像比例。 7三维重构及重构图像数据输出 7.1三维重构 选择两个或两个以上参考面，逐步调节样品或探测器几何偏移参数，进行预重构。直至预重构参 考面图像中特征矿物轮廓、孔隙及裂缝边缘最清晰时，确定重构参数并重构。预重构图像参见A.1。 7.2 2孔隙和裂缝识别 根据图像灰度识别孔隙和裂缝，图像灰度值与背景灰度值相同的部分，即为孔隙或裂缝。 7.3 3重构图像数据输出 记录扫描及成像参数，存储并备份扫描及重构图像。扫描及成像参数记录格式参见附录B。 重构后的三维数据输出格式应为“.RAW”标准格式。 8 质量控制 对重构后图像切片观察，无环状或线状伪影。环装和线状伪影参见A.2。 对重构后图像切片观察，样品内特征矿物轮廓、孔隙及裂缝边缘清晰。