فبراير 25, 2015
نقدم منهجية لتصوير مراحل السوائل المتعددة في ظروف الخزان باستخدام التصوير المقطعي بالأشعة السينية. نعرض بعض النتائج التمثيلية للاصطياد الشعري في عينة من صخور الكربونات.
الهدف من هذا الإجراء هو تصوير مراحل السوائل المتعددة بشكل غير جراحي في مساحة مسام الصخور في ظروف واقعية من درجة الحرارة والضغط المماثلة لتلك التي تحدث في الخزانات وطبقات المياه الجوفية تحت السطحية. يتم تحقيق ذلك عن طريق تجميع التجميع الأساسي أولا بعناية ووضعه داخل حامل أساسي عالي الضغط ودرجة حرارة عالية. الخطوة الثانية هي إرفاق الحامل الأساسي بمضخات التحكم في الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية والمفاعل باستخدام أنابيب الذروة المرنة.
بعد ذلك ، يمحو الضغط ودرجة الحرارة في النظام إلى ضغط الممثل. يتم موازنة الظروف تحت السطحية والسوائل وحقنها في مساحة مسام الصخور. في النهاية ، حالة الخزان.
يستخدم التصوير المقطعي المحوسب الدقيق لإظهار كمية وتوزيع ثاني أكسيد الكربون الموجود في مكانه كمرحلة متبقية محاصرة بعد حقن المحلول الملحي. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال التدفق متعدد الأطوار في الوسائط المسامية ، مثل تحديد التشبع المتبقي للاصطياد الشعري وقابلية الارتداء وقياسات زاوية الاتصال. على الرغم من أن هذه الطريقة يمكن أن توفر رؤى حول أنظمة الصخور المالحة لثاني أكسيد الكربون فائقة الأهمية مع التطبيق على احتجاز الكربون وتخزينه ، إلا أنه يمكن استخدامها أيضا لأنظمة الصخور المالحة الهيدروكربونية لدراسة الظواهر المتعلقة باستعادة النفط المعززة والموارد الدولية.
يعدالعرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب تعلم خطوات تحضير العينة والتجميع الأساسي. وذلك لأن العلاقة بين التجميع الأساسي ، واللب ، والغلاف المحصور ، وأغطية الألمنيوم المتعددة معقدة. لبدء هذا الإجراء ، اختبر توصيلات الجهاز بعناية بحثا عن أي تسرب للسوائل.
بعد ذلك ، ضع المحلول الملحي في قاعدة المفاعل. لف السخان المرن حول خلية التدفق بعد ذلك ، قم ببناء تركيبات النهاية المعدنية عن طريق إزالة الخيط من ثمن نهاية بوصة واحدة من 16 بوصة إلى ثمن بوصة تركيب المخفض ثم قم بقص أخاديد صغيرة في وجه ثمن بوصة من نهاية التركيب لتوزيع ثاني أكسيد الكربون المحقون على وجه اللب بالكامل.
بعد ذلك ، قم بتمرير المزدوجة الحرارية ذات الضغط العالي عبر الأجزاء النهائية المعدنية لخلية التدفق الصغير لإغلاق المزدوجة الحرارية باستخدام الوحشية والصواميل ربع بوصة ، بحيث يجلس التقاطع الساخن بجوار الوجه الداخلي للقلب داخل الحلقة المحصورة للخلية L. بعد ذلك ، قم بحفر العينة المطلوبة في قلب قطره 6.5 ملم وطول 30 ملم إلى 50 ملم. R أسفل نهايات النواة المسطحة لضمان اتصال جيد مع القطع الطرفية المعدنية. ثم لف هذا اللب بورق الألمنيوم.
ضعه بعد ذلك داخل غلاف مطاط معدني من البوليمر الفلوري. بعد ذلك ، قم بتوصيل نهايات غلاف المطاط الصناعي بالتركيبات الطرفية المعدنية. أضف لفافة أخرى من رقائق الألومنيوم إلى الجزء الخارجي من غلاف المطاط الصناعي قبل وضع الوصلة الساخنة للمزدوجة الحرارية بجوار وجه مدخل اللب ، وإضافة غلاف نهائي من رقائق الألومنيوم.
هذا يشكل التجميع الأساسي. الآن قم بتجميع خلية التدفق الصغير مع التجميع الأساسي المختوم بداخلها. قم بتوصيل الخلية بالمسرح داخل حاوية التصوير المقطعي المحوسب الصغير باستخدام مشبك مثبت أعلى مرحلة التصوير المقطعي المحوسب الدوراني.
في هذا الإجراء ، أغلق جميع الصمامات باستثناء الصمام الأول والثاني والثالث. بعد ذلك ، قم بتحميل ثاني أكسيد الكربون من الأسطوانة إلى المضخة الأولى والمفاعل. ثم أغلق الصمام الأول.
ارفع درجة حرارة وضغط المفاعل ببطء إلى المطلوب لسائل المسام بقوة. امزج سائل المسام لمدة 12 ساعة على الأقل للتأكد من أن جميع المراحل في حالة توازن كيميائي قبل الحقن. بعد ذلك ، افتح الصمام 14 ، وقم بتحميل السائل المحصور في المضخة الثالثة.
ثم أغلقه وافتح الصمامات 12 و 13. اضغط على الحلقة المحصورة للخلية إلى 10٪ على الأقل أعلى من ضغط سائل المسام المقترح. بعد ذلك ، افتح الصمام 11.
قم بتحميل المحلول الملحي في المضخة الثانية وأغلقه. بعد ذلك فتح الصمامات تسعة وثمانية وستة اضغط ببطء على مساحة مسام الصخور حتى تصل إلى ضغط سائل المسام المطلوب واملأ مساحة مسام العينة بمحلول ملحي لم يتم موازنته بثاني أكسيد الكربون فوق الحرج.
الآن ، افتح الصمام أربعة بالإضافة إلى أكثر من 1000 حجم ضعيف من المحلول الملحي المتوازن عبر القلب عن طريق إعادة تعبئة المضخة الثانية بمعدل تدفق ثابت في هذا الإجراء بعد 10 أحجام مسام من ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج عبر القلب بمعدل تدفق منخفض للغاية ، مما يضمن عددا شعريا منخفضا يبلغ حوالي 10 إلى سالب ستة بشكل مستمر. خذ إسقاطات ثنائية الأبعاد من أجل قياس الحجم الكلي المحقون بدقة بينما يقوم ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج بإزاحة المحلول الملحي في مساحة المسام. قم بتمرير 10 أحجام أخرى من المحلول الملحي المتساوي عبر القلب بنفس معدل التدفق المنخفض مما يؤدي إلى احتجاز ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج كمرحلة متبقية في مساحة المسام.
بعد ذلك ، قم بإجراء بضع عمليات مسح للعينة لتصوير التصريف أو التثبيط. استخدم حجم فوكسل بحيث يتناسب قطر النواة بالكامل مع مجال الرؤية. ثم إعادة بناء عمليات المسح باستخدام برنامج إعادة البناء المقطعي.
أعد بناء وحدات التخزين المركبة عن طريق تجميع أقسام متداخلة متعددة مطلوبة بالتتابع. الصورة الموضحة هنا عبارة عن عرض ثلاثي الأبعاد للنواة بعد الصرف حيث يتم إعطاء كل مجموعة طور غير مبللة لونا مختلفا. تظهر هذه الصور الخمس عرضا ثلاثي الأبعاد لنفس النواة بعد خمس تجارب تثبيط منفصلة ، في حين أن النطاق الكبير للألوان يشير إلى مرحلة متبقية سيئة التوصيل.
هذا مقطع عرضي للقلب بعد الصرف. أحلك مرحلة هي ثاني أكسيد الكربون فائق الحرجة. المرحلة المتوسطة هي محلول ملحي ، وأخف مرحلة هي الحبوب الصخرية ، وهذا مقطع عرضي من القلب.
بعد التثبيط ، يظهر هنا مقياس قانون الطاقة لتوزيع حجم العقد المتبقية. بمجرد إتقانها ، يمكن إجراء هذه التقنية في حوالي ساعتين إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. تذكر أن العمل مع المعدات في الضغط ودرجات الحرارة العالية يمكن أن يكون خطيرا للغاية ، لذلك يجب اتخاذ الاحتياطات مثل التدريب المناسب وشهادة المعدات قبل إجراء الإجراء التجريبي.
تقدم هذه المقالة منهجية لتصوير مراحل سائلة متعددة في عينات صخرية تحت ظروف المكمن باستخدام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق بالأشعة السينية. وتسلط الدراسة الضوء على عملية الاحتجاز الشعري في عينة من صخور الكربونات.
تتيح هذه المنهجية تصويرًا غير باضع وعالي الدقة لأنظمة السوائل متعددة الأطوار تحت ظروف تحاكي ظروف المكمن، مما يوفر رؤى حاسمة على مستوى المسام حول سلوك السوائل تحت السطحية. كما أن القدرة على قياس التشبع المتبقي وتوزيع حجم القطرات (ganglions) تدعم الفهم الميكانيكي للاحتجاز الشعيري، وهو عملية رئيسية في إدارة السوائل تحت السطحية. وتساهم هذه القدرات في تقييم المخاطر واتخاذ القرار في التطبيقات تحت السطحية المتعلقة بالطاقة، حيث يؤثر توزيع السوائل وكفاءة الاحتجاز على أداء النظام.
تتكامل هذه الطريقة ضمن سير عمل توصيف ما تحت السطح من خلال توفير بيانات تحقق على مستوى المسام، والتي تساهم في تحسين محاكاة التدفق على نطاق أوسع والتصميم التشغيلي.