1.一种三维岩石裂隙的分形量化方法,其特征在于,包括以下步骤:
获得三维岩石裂隙CT扫描图像,根据所述CT扫描图像重构生成三维岩石裂隙重构图像;
识别并计算所述三维岩石裂隙重构图像中的连通岩石裂隙,得到连通裂隙数目、裂隙体积及裂隙体积均值,并构建裂隙原始数据集;
采用头尾分割法对所述裂隙原始数据集进行迭代分割,当分割后的头部裂隙数据达到分割后的裂隙数据的设定比例时,停止分割,记录每步头、尾部裂隙数目,裂隙体积及裂隙体积均值;
根据每步分割记录的头、尾部裂隙数目,裂隙体积及裂隙体积均值计算图形分形维数,对岩石裂隙进行分形量化。
2.根据权利要求1所述的三维岩石裂隙的分形量化方法,其特征在于,所述头尾分割法的具体方法为:将所述原始数据集以裂隙体积均值为分割点,分为头部裂隙数据及尾部裂隙数据,若头部裂隙数量与尾部裂隙数量之比高于特定比例时,则停止分割;若头部裂隙数量与尾部裂隙数量之比低于所述特定比例,且头部裂隙数据数量占总体数量的比例低于所述设定比例时,保留尾部裂隙数据,去除头部裂隙数据,并对尾部数据继续分割。
3.根据权利要求1所述的三维岩石裂隙的分形量化方法,其特征在于,在对所述原始数据集进行头尾分割时,首先进行预分割,如果预分割后的数据不符合长尾分布特征,则停止分割;如果预分割后数据满足长尾分布特征,则继续进行分割。
4.根据权利要求3所述的三维岩石裂隙的分形量化方法,其特征在于,所述长尾分布特征为:将原始数据集以裂隙体积均值为分割点分割为头部裂隙数据及尾部裂隙数据,裂隙体积大于均值的数据为头部数据,裂隙体积小于均值的数据为尾部数据,当尾部数据数量大于头部数据数量一定比例时即具有长尾分布特征。
5.根据权利要求1所述的三维岩石裂隙的分形量化方法,其特征在于,所述分割图形维数的计算方法为:将每次分割得到的头部及尾部裂隙体积均值的比值作为分形图形边长比例缩小倍数,将头部及尾部裂隙数目的比值作为图形个数变化倍数;根据所述图形边长比例缩小倍数及所述图形个数变化倍数计算每步分割的图形维数;对每步分割的图形维数求和并取平均数,得到分形图形维数。