数字岩心是一种新兴的数值模拟方法,它在二维岩心图片基础上建立三维可视化模型,可以永久保存,方便调用,重复使用,有效的解决了传统岩石物理实验的不足。页岩油气是当前国际石油工业领域的研究热点,页岩岩心致密、孔缝微小、渗透性极低,页岩物性测试及模拟实现困难,而采用数字岩心开展其物性测试及模拟则具有效率高、成本低的优点。为此,本文利用典型海相黑色页岩岩心,基于MATLAB软件平台,编制了系列计算及模拟程序,分别开展典型海相黑色页岩微观特征分析、岩心CT扫描和预处理、页岩三维数字岩心重构、页岩静态参数计算,以及页岩毛管压力曲线模拟,获得了如下的主要成果及认识:1)开展了典型海相黑色页岩微观特征分析。在前人相关研究成果基础上,利用3口页岩取心井资料分析发现,典型海相黑色页岩具有孔隙类型较多、孔隙结构复杂、孔渗性能极差等特点,物理模拟实验困难,但对数字岩心研究有利。2)完成了典型海相黑色页岩岩心CT扫描。根据页岩特性优选出适合的微观孔缝结构测试方法,设计出处理流程,扫描获得了 400张可靠的页岩微观孔缝结构二维图片;编制程序对二维图片进行滤波处理和分割处理,并验证了可靠性。3)重构出页岩三维数字岩心。编制程序批量读入分割处理后的图片,建立三维数据体,并对数据体进行抽稀和平滑处理,最后运用体绘制法显示页岩三维数字岩心,并验证了三维模型的可靠性。4)页岩静态参数的计算。在页岩三维数字岩心的基础上,运用格子Bolzmann方法模拟出页岩的孔隙度、迂曲度、绝对渗透率等物性参数,设计新的算法计算出了页岩的比表面,编制程序实现并验证了以上方法的可靠性。5)模拟出页岩的毛管压力曲线。基于双相不相容流体格子Bolzmann方法,以油水两相作为流体,编制程序模拟不同压力下页岩中油水分布情况,计算出页岩的毛管压力曲线。通过上述工作,利用编制的系列程序,建立了页岩孔缝三维数字模型,计算了页岩的系列物性参数,成功完成了典型海相页岩孔缝的三维数字表征与静态模拟,为页岩数字岩心的深入研究提供了方法基础及技术支撑。