تصوير حجم المسام وتوصيف المواد الهيدروكربونية الخزان روك ويتابيليتي في ظروف تحت السطح باستخدام الأشعة السينية ميكروتوموجرافي

والهدف العام لهذا العمل هو توفير بروتوكول شامل لتوصيف قابلية صخور الخزانات في الموقع في ظروف تحت سطح الأرض. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في الوسائط المسامية للتدفق متعدد المراحل مع تطبيقها على استرداد النفط وإزالة الملوثات وتخزين ثاني أكسيد الكربون. والميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أننا يمكن أن ندرس عمليات النزوح والتكته في النظم الطبيعية.

ويبين هذا البروتوكول كيفية تحديد قابلية الصخور الهيدروكربونية في الموقع في ظروف تحت سطح الأرض أو من صور الأشعة السينية الثلاثية الأبعاد المجزأة. البروتوكول يتطلب عينة صغيرة من الصخور. الحصول على عينات مصغرة من العينات الأساسية وتسطح كل نهاية لتسهيل الاتصال الجيد.

تحديد المسامية الكلية للعينة وتقييم هيكلها الداخلي المسامية. أثناء التصوير المجهري بالأشعة السينية، استخدم حاملًا أساسيًا من نوع هاسلر. العمل الأول مع أعلى حامل الأساسية لخيط متعدد الأثير كيتون أنابيب.

ثم قم بتوصيل الأنابيب إلى قطعة نهاية مصنوعة خصيصًا وتلائم العينة. خيط قاعدة حامل مع أنابيب التي تذهب إلى قطعة الطرف الآخر. المقبل، الحصول على أنابيب المطاط طويلة بما يكفي لتغطية العينة وقطع نهاية.

قم بزلاقة العينة في الأنابيب. مرة واحدة هو داخل، وربط القطع نهاية إلى أعلى العينة وأسفل. الآن ضع ثيرموكوبل على قطعة نهاية القاعدة مع طرفها بجانب قاعدة العينة.

تأمينه مع شريط الألومنيوم. إكمال بعناية تجميع حامل الأساسية. هذا التجميع حامل الأساسية جاهزة للاستخدام في البروتوكول.

هذا التخطيطي يوفر تفاصيل بنائه. تظهر في cutaway هي الطبقات التي تحيط العينة بما في ذلك سترة التدفئة، وأكمام ألياف الكربون، والسوائل المحصورة. استخدام كم من ألياف الكربون مع قطر صغير للسماح لمصدر الأشعة السينية لتكون قريبة من العينة.

يقيس ال [ثيرموبل] ال يحصّن سائل حرارة. الاستفادة من المشبك لعقد ونقل الجمعية حامل الأساسية. خذ تجميع حامل الأساسية إلى ماسح التصوير المجهري بالأشعة السينية.

مع المشبك، دعم حامل الأساسية عموديا على مرحلة التناوب. بمجرد أن يكون حامل الأساسية في مكانها، قم بتوصيل الأنابيب من أعلى وأسفل. أنابيب من أعلى وأسفل حامل الأساسية يذهب إلى مختلف فتح الصمامات الثلاثية الاتجاه.

وبالإضافة إلى ذلك، ربط أنابيب من خط المحصور حامل الأساسية إلى مضخة حقنة تحتوي على المياه ديوند. استخدام مضخة حقنة لتطبيق 1.5 megapascals من الضغط المحصور. الآن قم بتوصيل اسطوانة ثاني أكسيد الكربون إلى صمام ثلاثي الأساس.

تدفق ثاني أكسيد الكربون من خلال العينة بمعدل منخفض لمدة ساعة واحدة. ثم افصل اسطوانة ثاني أكسيد الكربون. بمجرد الانتهاء من ذلك، قم بتوصيل مضخة الحقنة مع محلول ملحي من الماء، مضخة محلول ملحي، إلى الصمام الثلاثي القاعدة.

في البداية تعيين الصمامات حتى تدفق لا يدخل العينة لطرد الهواء من خط الحقن. ثم حقن محلول ملحي في العينة في 0.3 ملليلتر في الدقيقة الواحدة لمدة ساعة واحدة لتشبع تماما. قم بتوصيل سترة التدفئة والحرارة بجهاز تحكم PID.

توصيل مضخة الاستقبال، مضخة حقنة مليئة بالملح المُلَحّل، إلى الصمام الثلاثي القاعدة. استخدام مضخات الاستقبال وحصر لزيادة المسام والضغط المحصور في واحد الزيادات megapascal إلى 10 و 11.5 ميغاباسكال على التوالي. في وحدة تحكم PID، تعيين سترة التدفئة الهدف درجة الحرارة من 60 درجة مئوية لإكمال محاكاة الظروف تحت سطح.

تدفق الهواء من الخط وتوصيل مضخة النفط إلى صمام أعلى مغلقة ثلاثة في الاتجاه. زيادة الضغط إلى الضغط المكافئ الصحيح. ثم وقف ضخ النفط وفتح أعلى صمام ثلاثية الاتجاه لحقن 20 مسام كميات من النفط بمعدل تدفق ثابت.

بعد ساعتين، استعد للحصول على صور الأشعة السينية. بالنسبة للصور عالية الدقة، حدد هدفًا 4X. ثم ضبط مواضع المصدر وجهاز الكشف.

تحقق من دوران الجمعية حامل الأساسية والبدء في المسح الضوئي. بدء التناوب من الجمعية حامل الأساسية. تأكد من أن الأنابيب المرفقة بالخلية لا تتداخل مع الدوران.

عندما يكون كل شيء في النظام، تبدأ الأشعة السينية التصوير المقطعي مع عدد كبير من الإسقاطات. بعد الفحص، افصل تجمع حامل النواة وازيله من الماسح الضوئي. نقل حامل الأساسية إلى فرن في 80 درجة مئوية.

هناك إعادة تأسيس معدلات التدفق، والضغوط، وأداء الشيخوخة على الأقل ثلاثة أسابيع. بمجرد اكتمال عملية الشيخوخة، قم بنقل تجمع حامل الأساسية إلى الماسح الضوئي. أولا، ربط مضخة حصر لتطبيق نفس الضغط المحصور.

ثم قم بتوصيل خط محلول ملحي إلى الصمام الثلاثي الأساس. أيضا، توصيل مضخة الاستقبال إلى الجزء العلوي من حامل الأساسية عن طريق صمام ثلاثية. عندما يتم الوصول إلى الضغط الهدف، فتح صمام الثلاثي الأعلى لجعل مضخة الاستقبال تطبيق ضغط المسام إلى القلب.

متابعة إجراء اتصالات لإعادة تأسيس ظروف تحت سطح العينة. ثم مع مضخة محلول ملحي قبالة، فتح أسفل صمام ثلاثية الاتجاه لأداء الفيضانات المياه من 20 حجم المسام بمعدل تدفق منخفض. بعد أن يصل النظام إلى التوازن ، مرة أخرى الحصول على مسح عالية الدقة في نفس الموقع.

إعادة بناء بيانات التصوير المقطعي بالأشعة السينية باستخدام برامج إعادة البناء. حفظ الصورة وفتحها في التدريب برنامج تجزئة Weka. حدد أداة الرسم باليد الحرة.

استخدام أداة الرسم باليد الحرة لتسليط الضوء على مثيلات واحدة من المراحل في جميع أنحاء الصورة، في هذه الحالة النفط. عند الانتهاء من ذلك، انقر فوق إضافة إلى الفئة. حاول اتباع شكل مرحلة أثناء وضع علامة على البيكسلات.

ثم أضف المنطقة إلى الفئة المناسبة. عندما تكون أمثلة على كافة المراحل الثلاثة تم تصنيفها، انقر فوق "مصنف Train" لتقسيم الصورة بأكملها. راجع الصورة المجزأة.

كرر خطوات التدريب والتجزئة حسب الضرورة للحصول على نتائج جيدة. اختر إنشاء نتائج للحصول على الصورة النهائية المجزأة. حفظ الصورة لاستخدامها لاحقا في برنامج التحليل.

استخدم الصورة المجزأة لقياس توزيع زاوية الاتصال في الموقع. ينتج الأسلوب الآلي جدول بيانات بزوايا القياس وإحداثياتها. هذه البيانات تسمح لرسم توزيع زوايا الاتصال.

وهذه هي التوزيعات لعينة مياه رطبة أسبوعية وعينتين مبتلتين مختلطتين. للتحقق من الجودة، والمحاصيل وشريحة subvolume من العينة المصغرة. حدد subvolume مع واحد أو أكثر من ganglia النفط لقياس زاوية الاتصال اليدوي.

العثور على توزيع زاوية الاتصال في الموقع مع رمز الآلي. تحميل الملف VTK التي تم إنشاؤها في برنامج مرئي البيانات. حدد خيار المنطقة لعرض مرحلتي النفط و محلول ملحي.

انقر على موقع التحقيق. ثم أدخل إحداثيات زاوية اتصال محددة عشوائيًا من البيانات التي يتم توليدها بواسطة الطريقة التلقائية. حدد موقعها المكاني في خط الاتصال ثلاثي المراحل.

الآن تحميل صورة subvolume مقسمة في برنامج تحليل البيانات. في البرنامج ، والبحث عن وحدة الحساب. ضمن الوحدة النمطية، ابحث عن حقل التعبير.

اكتب التعبير المطلوب لعزل مراحل الزيت و المالح الملحية. بعد ذلك، ابحث عن وحدة توليد السطح. استخدامه لتوليد النفط وأسطح محلول ملحي.

ثم البحث بصريا السطوح عن نقطة سبق تحديدها. ابحث عن وحدة الشرائح وافتحها من صورة الأشعة السينية الخام المصفاة. تغيير قيمة الترجمة لجعل شريحة صورة الأشعة السينية إلى مستوى النقطة على السطح.

العثور على تسمية السطوح وحدة نمطية. داخله، أدخل ثلاثة في عدد من مراحل مربع. الانتقال إلى voxels السوداء فقط وحدد لا.

بعد تطبيق التغييرات وتغيير خريطة اللون، ارجع إلى وحدة الشرائح. حدد خيار تعيين عادي. في الخيارات، حدد إظهار السحب.

انقل المُجر إلى الموقع الذي سيتم قياس زاوية الاتصال فيه. قم بعرض خيارات العرض. هناك تحديد خيار التدوير.

قم بتدوير الشريحة لتتعامد على خط التماس الثلاثي المراحل. عند الانتهاء، حدد أداة قياس الزاوية. استخدم الأداة لقياس الزاوية عند النقطة المحددة.

اختبار لقياس زاوية الاتصال الآلي هو رسم نتائجه مقابل قياسات الزاوية التي تم إجراؤها يدويًا. وكما هو الحال في هذه الحالة، ينبغي أن تكون النتائج متساوية تقريبا. هذه المقاطع العرضية الأفقية هي من الصور الخام الأشعة السينية وصورها مجزأة من ثلاث عينات.

تسمح الصور المجزأة بقياس زوايا الاتصال التي تحدد تشبع الزيت المتبقي وتجد شكل العقدة النفطية المتبقية. هذه هي التوزيعات المقيسة في الموقع لزاوية الاتصال للعينات الثلاث المختلفة التي تم العثور عليها باستخدام هذه الطريقة. عينة واحدة لديها حالة مياه رطبة أسبوعية من الشيخوخة الساكنة عند 60 درجة مئوية مع عدم حقن الزيت.

عينة اثنين هو مثال على حالة رطبة مختلطة مع المزيد من الأسطح الرطبة النفط بسبب الشيخوخة في 80 درجة مئوية مع حقن النفط أثناء الشيخوخة. عينة ثلاثة مماثلة لعينة اثنين، ولكن ليس بقوة النفط الرطب نتيجة لانخفاض درجة حرارة الشيخوخة وتكوين النفط مختلفة. يختلف مورفولوجيا النفط المتبقية بعد فيضان المياه تحت ظروف التبول المختلفة.

لعينة المياه الرطبة الأسبوعية الأولى، تتغلغل المياه المالحة عبر زوايا المسام الصغيرة تاركة الزيت محاصراً في وسط مساحات المسام. في المقابل ، بالنسبة للحالات الرطبة المختلطة للعينات اثنين وثلاثة ، دخلت المياه المالحة في مركز المسام كمرحلة غير ترطيب ترك النفط متصلًا في طبقات تشبه الورق في المسام والشقوق الصغيرة. من المهم تجنب وجود أي هواء في النظام يمكن أن يكون بمثابة مرحلة رابعة عند النظر إلى الصور.

بعد هذا البروتوكول، هل يمكن أن ننظر توزيع مقياس المسام من السوائل وتكته في أنظمة أخرى مثل أوراق الشجر، والجذور، أو خلايا الوقود. ولكن تذكروا، نحن نتعامل مع الأشعة السينية والسوائل عالية الضغط لذلك من المهم جدا أن يكون هناك تقييم شامل للمخاطر والناس الذين يقومون بالتجارب قد تدربوا تدريبا مناسبا. وقد مهدت هذه التقنية في وصف قابلية الاشتعال في الموقع الطريق للباحثين في مجال استعادة النفط المعزز لاستكشاف ما يرتبط بها من استرداد إضافي للنفط بسبب التغير في قابلية الاشتعال.