סרגל נקבובית הדמיה ואפיון של פחמימנים המאגר סלע Wettability-תנאים מהסבא בעזרת רנטגן Microtomography

המטרה הכוללת של עבודה זו היא לספק פרוטוקול יסודי כדי לאפיין את הרטובות במקום של סלעי מאגר בתנאים תת קרקעיים. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתקשורת נקבובי זרימה multiphase עם יישום התאוששות שמן, הסרת מזהמים ואחסון פחמן דו חמצני. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שאנחנו יכולים ללמוד תהליכי עקירה ו wettability במערכות טבעיות.

פרוטוקול זה מראה כיצד לקבוע את הרטבה במקום של סלעי מאגר פחמימנים בתנאים תת-קרקעיים או מתמונות רנטגן תלת מימדיות מקופלות. הפרוטוקול דורש דגימת מיני של סלע. להשיג דגימות מיני מדגימות הליבה לשטח כל קצה כדי להקל על מגע טוב.

לקבוע את הנקבוביות הכוללת של המדגם ולהעריך את מבנה הנקבוביות הפנימי שלה. במהלך מיקרוטומוגרפיה של קרני רנטגן, השתמש במחזיק ליבה מסוג האסלר. עבודה ראשונה עם החלק העליון של מחזיק הליבה כדי להשחיל צינורות קטון אתר פוליתר.

לאחר מכן חבר את הצינור לפיסת קצה מותאמת אישית שמאכלסת את הדגימה. משחילים את בסיס המחזיק עם צינורות שעוברים לחתיכה השנייה. לאחר מכן, לקבל צינורות גומי מספיק זמן כדי לכסות את הדגימה ואת חתיכות הקצה.

החלק את הדגימה לתוך הצינור. ברגע שהוא בפנים, לחבר את חתיכות הקצה העליון והתחתון של המדגם. עכשיו למקם תרמוקופל על חתיכת קצה הבסיס עם הקצה שלה ליד הבסיס של המדגם.

תאבטח את זה עם סרט אלומיניום. בזהירות להשלים את ההרכבה של מחזיק הליבה. הרכבת מחזיק ליבה זו מוכנה לשימוש בפרוטוקול.

סכמטי זה מספק פרטים על בנייתו. בחיתוך מוצגות השכבות המקיפות את המדגם כולל ז'קט חימום, שרוול סיבי פחמן ונוזל מגביל. השתמש בשרוול סיבי פחמן בקוטר קטן כדי לאפשר למקור הרנטגן להיות קרוב לדגימה.

התרמוקופול מודד את טמפרטורת הנוזלים המגבילים. לעשות שימוש מהדק להחזיק ולהעביר את הרכבת מחזיק הליבה. קח את מכלול מחזיק הליבה לסורק המיקרוטומוגרפיה של קרני הרנטגן.

בעזרת המהדק, תמכו במחזיק הליבה אנכית בשלב הסיבוב. לאחר מחזיק הליבה הוא במקום, לחבר את הצינור מלמעלה והתחתון שלה. צינורות מהחלק העליון והתחתון של מחזיק הליבה הולך לשסתומים תלת כיווניים פתוחים שונים.

בנוסף, לחבר צינורות מהקו המגביל של מחזיק הליבה למשאבת מזרק המכילה מים deionized. השתמש במשאבת המזרק כדי להחיל 1.5 מגה פסקל של לחץ מוגבל. עכשיו לחבר את גליל פחמן דו חמצני לשסתום שלוש כיווני הבסיס.

יש לשטוף את ה-CO2 דרך הדגימה בקצב נמוך למשך שעה אחת. אז נתק את גליל הפחמן הדו-חמצני. ברגע שזה נעשה, לחבר את משאבת המזרק עם מלח מסוים, משאבת מלח, לשסתום שלוש כיווני הבסיס.

בתחילה להגדיר את השסתומים כך זרימה לא להזין את המדגם כדי לשטוף את האוויר מחוץ לקו ההזרקה. ואז להזריק מלח לתוך המדגם ב 0.3 מיליליטר לדקה במשך שעה אחת כדי להרוות אותו באופן מלא. חבר את ז'קט החימום ואת התרמוקופול לבקר PID.

חבר את המשאבה המקבלת, משאבת מזרק מלאה במים מסום, לשסתום תלת כיווני הבסיס. השתמש במשאבות הקבלה וההגבילה כדי להגדיל את הנקבוביות ואת הלחצים המוגבלים במרווחי מגה פסקל אחד ל 10 ו 11.5 מגה פסקל בהתאמה. בבקר PID, להגדיר טמפרטורת יעד ז'קט חימום של 60 מעלות צלזיוס כדי להשלים את חיקוי תנאי תת הקרקע.

לשטוף אוויר מהקו ולחבר משאבת שמן לשסתום הסגור העליון תלת כיווני. הגבר את הלחץ ללחץ המקביל הנכון. ואז לעצור את משאבת השמן ולפתוח את השסתום השלישי העליון להזריק 20 כמויות נקבוביות של שמן בקצב זרימה קבוע.

לאחר שעתיים, היכונו לרכישת תמונות רנטגן. לתמונות ברזולוציה גבוהה, בחרו מטרה של פי 4. לאחר מכן התאימו את מיקומי המקור והגלאי.

בדוק את הסיבוב של מכלול מחזיק הליבה ולהתחיל את הסריקה. התחל את הסיבוב של מכלול מחזיק הליבה. ודא שהצנרת המחוברת לתא אינה מפריעה לסיבוב.

כאשר הכל בסדר, להתחיל את סריקת טומוגרפיה רנטגן עם מספר גבוה של תחזיות. לאחר הסריקה, נתק את מכלול מחזיק הליבה והסר אותו מהסורק. מעבירים את מחזיק הליבה לתנור ב-80 מעלות.

שם לבסס מחדש את שיעורי הזרימה, לחצים, ולבצע הזדקנות על פני שלושה שבועות לפחות. לאחר השלמת תהליך ההזדקנות, העבר את מכלול מחזיק הליבה בחזרה לסורק. ראשית, חבר את המשאבה המוגבלת כדי להפעיל את אותו לחץ מגביל.

ואז לחבר את קו מי מלח לשסתום שלוש כיווני הבסיס. כמו כן, לחבר את המשאבה המקבלת לראש מחזיק הליבה באמצעות שסתום תלת כיווני שלה. כאשר לחץ היעד הוא הגיע, לפתוח את השסתום העליון שלוש דרך יש את המשאבה המקבלת להחיל את לחץ הנקבוביות על הליבה.

המשך ליצור חיבורים כדי ליצור מחדש תנאים תת-קרקעיים עבור הדוגמה. לאחר מכן, כאשר משאבת המית כבויה, פתח את השסתום השלישי התחתון כדי לבצע הצפת מים של 20 כרכים נקבוביות בקצב זרימה נמוך. לאחר שהמערכת מגיעה לשיווי משקל, שוב לרכוש סריקות ברזולוציה גבוהה באותו מיקום.

שחזר את נתוני הטומוגרפיה של קרני הרנטגן באמצעות תוכנת שחזור. שמור את התמונה ולפתוח אותה בתוכנת פילוח Weka Trainable. בחר את כלי ציור היד החופשי.

השתמש בכלי ציור יד חופשית כדי להדגיש מופעים של אחד השלבים לאורך התמונה, במקרה זה שמן. כשתסיים, לחץ על הוסף לכיתה. נסה לעקוב אחר הצורה של שלב בעת תיוג הפיקסלים.

לאחר מכן הוסף את האזור לכיתה המתאימה. כאשר תוויות דוגמאות של כל שלושת השלבים, לחץ על מחלק מאמן כדי למקטע את התמונה כולה. סקור את התמונה המפולחת.

חזור על שלבי האימון והפילוח לפי הצורך כדי להשיג תוצאות טובות. בחרו 'צור תוצאות' כדי לקבל את התמונה הסופית עם המקטעים. שמור את התמונה לשימוש מאוחר יותר בתוכנת ניתוח.

השתמשו בתמונה מקולחת כדי למדוד את התפלגות זווית המגע במקום. השיטה האוטומטית מפיקה גיליון אלקטרוני עם הזוויות הנמדדות וקואורדינטות שלהן. נתונים אלה מאפשרים התוויה של התפלגות זוויות המגע.

אלה הפצות לדגימה שבועית רטובה במים ושתי דגימות רטובות מעורבות. לצורך בדיקת איכות, חתוך וקטע תת-וולטום של המדגם המצומצם. בחרו תת-וולטום עם גנגליית שמן אחת או יותר למדידת זווית מגע ידנית.

מצא את התפלגות זווית המגע במקום עם הקוד האוטומטי. טען את קובץ ה- VTK שנוצר לתוכנה להדמיית נתונים. בחר באפשרות האזור כדי להציג את שלבי השמן והמיתן.

לחץ על מיקום בדיקה. לאחר מכן הזן את הקואורדינטות של זווית איש קשר שנבחרה באופן אקראי מהנתונים המופקים על-ידי השיטה האוטומטית. אתר את מיקומו המרחבי בקו המגע בן שלושת השלבים.

כעת טען את תמונת התת-וולטום המפוסלת לתוכנה לניתוח נתונים. בתוכנה, חפש את המודול האריתמטי. בתוך המודול, אתר את שדה הביטוי.

הקלד את הביטוי הנדרש כדי לבודד את שלבי השמן והמיתן. לאחר מכן, חפש את מודול יצירת פני השטח. השתמש בו כדי ליצור את משטחי השמן והמים.

לאחר מכן חפשו באופן חזותי במשטחים את הנקודה שזוהתה קודם לכן. חפשו פתחו את מודול הפרוסה מתחת הרנטגן הגולמית המסוננת. שנה את ערך התרגום כדי להביא את פרוסת תמונת הרנטגן לרמת הנקודה על פני השטח.

מצא את מודול משטחי התוויות. בתוכו, הזן שלושה בתיבת מספר השלבים. עבור לווקסלים שחורים בלבד ובחר לא.

לאחר החלת השינויים ושינוי מפת הצבעים, חזרו למודול הפרוסה. בחר באפשרות הפשוטה שנקבעה. באפשרויות, בחר הצג את הגרר.

הזז את הגרר למיקום שבו תימדד זווית המגע. הצג אפשרויות תצוגה. שם בוחרים באפשרות הסיבוב.

סובב את הפרוסה כדי להיות בניצב לקו המגע התלת-פאזי. לאחר שתסיים, בחרו בכלי מדידת הזווית. השתמש בכלי למדידת הזווית בנקודה שנבחרה.

בדיקה של מדידת זווית המגע האוטומטית היא להתוות את תוצאותיה כנגד מדידות זוויות המתעשות באופן ידני. כמו במקרה זה, התוצאות צריכות להיות שוות בקירוב. חתך אופקי זה כולל תמונות רנטגן גולמיות ותמונות מקולחות של שלוש דגימות.

התמונות המגוללות מאפשרות מדידת זוויות מגע הקובעות את רוויית השמן הנותרת ומציאת הצורה של גנגליית השמן הנותרת. אלה נמדדים בהפצות situ של זווית המגע עבור שלוש דגימות שונות שנמצאו בשיטה זו. מדגם אחד יש מצב רטוב מים שבועי מהזדקנות סטטית ב 60 מעלות צלזיוס ללא הזרקת שמן.

מדגם שני הוא דוגמה למצב רטוב מעורב עם משטחים רטובים יותר שמן עקב הזדקנות ב 80 מעלות צלזיוס עם הזרקת שמן במהלך ההזדקנות. מדגם 3 דומה מדגם 2, אבל לא חזק שמן רטוב כתוצאה של טמפרטורת הזדקנות נמוכה יותר הרכב שמן שונה. מורפולוגיית השמן שנותרה לאחר הצפת מים משתנה בתנאי הרטבה שונים.

עבור מדגם המים הרטוב השבועי אחד, מלח חלחל דרך פינות הנקבוביות הקטנות והשאיר את השמן לכוד במרכז חללי הנקבוביות. לעומת זאת, במקרים הרטובים המעורבים של דגימות 2 ו-3, המברק נכנס למרכז הנקבוביות כשלב אי הרטבה והותיר שמן מחובר בשכבות דמויי גיליון בנקוביות ובנקיקים קטנים. חשוב להימנע מכל אוויר במערכת שיכול לשמש כשלב רביעי כשאני מסתכל על התמונות.

בעקבות פרוטוקול זה, אתה יכול להסתכל על התפלגות סולם הנקבוביות של נוזלים ו wettability במערכות אחרות כגון עלים, שורשים, או תאי דלק. אבל זכרו, אנחנו מתמודדים עם צילומי רנטגן ונוזלים בלחץ גבוה ולכן חשוב מאוד שיש הערכת סיכונים יסודית והאנשים שעושים את הניסויים עברו הכשרה מתאימה. טכניקה זו של אפיון ב wettability situ סלל את הדרך עבור חוקרים בתחום התאוששות שמן משופרת לחקור את התאוששות שמן נוסף הקשורים עקב השינוי ב wettability.