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Updated: May 10, 2026
A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System
Published on: June 12, 2019
Reconstrucción de fracturas tridimensionales en el carbón basadas en el corte multidireccional y la segmentación
Yufeng Bian1, Jiangtao Zheng1, Tian Tian1
1State Key Laboratory for Fine Exploration and Intelligent Development of Coal Resources, China University of Mining and Technology at Beijing, Beijing 100083, China; School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining and Technology at Beijing, Beijing 100083, China.
La extracción precisa de fracturas de las imágenes de tomografía computarizada del carbón es vital para comprender el transporte de fluidos. Este estudio mejora el reconocimiento de microfracturas utilizando superresolución y segmentación U-Net, mejorando las predicciones de permeabilidad.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de la Tierra
- Ciencias de los materiales
- Análisis de imágenes
Sus antecedentes:
- La caracterización precisa de fracturas de varios tamaños en el carbón es crucial para estimar las propiedades de transporte.
- La extracción de microfracturas estrechas en imágenes de TC 3D es un desafío, lo que lleva a la pérdida de conectividad y a una menor precisión en las propiedades de transporte previstas.
Objetivo del estudio:
- Mejorar la calidad de la imagen y optimizar el proceso de segmentación para una extracción precisa de fracturas a partir de imágenes de TC de carbón.
- Mejorar el reconocimiento de microfracturas estrechas y mejorar la predicción de las propiedades de transporte.
Principales métodos:
- La reconstrucción de imágenes de súper resolución y el filtrado de ruido se aplicaron para duplicar el tamaño de la imagen de TC y mejorar el reconocimiento de microfracturas.
- Los datos de imágenes 3D se cortaron multidireccionalmente y se segmentaron utilizando una red convolucional U-Net.
- Se reconstruyó un modelo de fractura binaria en 3D y se calculó la permeabilidad utilizando el método de celosía de Boltzmann.
Principales resultados:
- El corte multidireccional y la segmentación U-Net mejoraron significativamente el reconocimiento de microfracturas estrechas en comparación con otros métodos.
- El modelo segmentado exhibió una mayor porosidad y permeabilidad efectivas, lo que indica una buena conectividad de red de fractura.
- La caracterización mejorada de la red de fracturas conduce a estimaciones más precisas de las propiedades de transporte.
Conclusiones:
- La extracción precisa de microfracturas estrechas es fundamental para mejorar las estimaciones de transporte de fluidos en el carbón.
- El método desarrollado mejora la caracterización de redes de fracturas en imágenes de TC 3D.
- Este enfoque tiene amplias implicaciones para aplicaciones subterráneas que requieren predicciones precisas de propiedades de transporte.
