在“碳中和”目标下，发展二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术不仅是实现化石能源低碳化利用的重要手段，还是保障我国能源安全的战略选择。最常见的CCUS类型有CO2提高原油采收率技术(CO2-EOR)以及深部咸水层CO2地质封存技术。由于CO2地质利用与封存是多孔介质中伴随相变传热、气液渗流、多工况多因素耦合的复杂过程，导致其在面向商业化推广时仍面临成本高、见效慢等瓶颈。因此，对多孔介质多相流的微观机理研究，包括孔隙空间的发育规模、空间分布等至关重要。

近年来，研究者为定量描述微观尺度渗流过程，基于数字岩心，采用格子Boltzmann方法或孔隙网络模型进行了孔隙尺度下的多相流动模拟研究。相比于传统的岩石物理实验，数字岩心技术具有速度快、成本低、精度高、可重复等优点，能够在微观尺度上定量描述各种因素对宏观物理特性的影响，是一种实际岩心数字化或实际岩心模拟技术。

数字岩心建模方法主要有物理实验法和数值重建法2类。数值重建法是基于少量的二维薄片图像，利用其包含的信息，通过相应模拟方法重建三维数字岩心，包括随机模拟法和沉积岩形成过程模拟法。不同的是，物理实验法需利用先进光学实验仪器对岩心样品拍摄或扫描以获取大量的岩心二维图片，然后用建模软件把二维图片叠加重构成三维数字岩心，由于其周期长且不具重复性，不利于岩心的研究。

最常用的图像获取方法有序列切片成像法(SSTM)、激光扫描共聚焦显微镜法(LSCM)和X射线CT扫描法(micro-CT)。SSTM的缺点是在切割和抛光时需要大量的时间以及该过程样品岩心会遭到破坏，而且相邻切片间有一定的厚度间隔，通过一定的算法进行推测无法准确了解切片间孔隙的连通情况；LSCM的缺点是不适用于大孔喉的岩样(穿透深度一般不到1 mm)，且孤立孔隙因为无法加入用于增强反射强度的含有荧光剂的环氧树脂而不能被扫描到，导致所建模型准确度较低。而micro-CT具有快速、准确、无损的优点，故笔者采用micro-CT技术提取典型砂岩Berea岩心图像。进而建立孔隙网络模型，分析岩心内部孔隙空间的发育特征，如孔隙尺寸、连通性、形态特征等。

孔隙网络模型自从FATT引入后，近年来有了长足的发展。赫瑞瓦特大学的研究团队、TAHMASEBI团队、孙建孟团队、陶果团队、刘向君团队以及刘洁团队都对建模方法进行了改进，并在各自的研究领域进行了推广。帝国理工大学BLUNT团队将微纳米计算机断层扫描应用到孔隙建模，使孔隙空间特性的直接测量得到了显著进步；林承焰等在处理灰度图像时，采用了相比中值滤波法更为准确的非局部均值滤波算法(NLMfilter)进行滤波降噪处理；2者使孔隙网络建模方法有了较大改进。笔者基于孔隙网络模型重构数字岩心，将综合孔隙网络建模方法结构性较强以及数字岩心建模方法所得数值精准的优点，研究不同图像处理以及孔隙网络提取方法对数字岩心重构结果的影响；之后将运用BLUNT等提出的孔隙级渗流数值模拟方法，研究孔隙网络模型提取方法对CO2咸水层封存过程中多孔介质多相流过程的影响。