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基于不同分辨率的碳酸盐岩二维扫描电镜（SEM）图片，利用模拟退火法分别建立相应的大孔隙和微孔隙数字岩心，提出一种新的叠加耦合方法，构建能反映不同尺度孔隙特征的碳酸盐岩数字岩心，利用格子玻尔兹曼方法对数字岩心的渗流特征进行分析。结果表明：模拟退火法构建的数字岩心能够较好地表征真实孔隙之间的连通特性：叠加后的数字岩心能同时描述大孔隙和微孔隙特征，其渗透率（1．64×10^-3μm^2）均大于大孔隙数字岩心（1．12×10^-3μm^2）和微孔隙数字岩心（0．036×10^-3μm