Name: 기 공-규모 이미징 및 x 선 Microtomography를 사용 하 여 표면 상태에 탄화수소 공기 통 바위 습윤의 특성 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 18 s
Description: 학습하세요 X선 마이크로토모그래피를 활용한 탄화수소 저장암 습윤성 특성화 방법을 통해 다상 유동 메커니즘을 규명하고 석유 회수율 향상 및 환경 복원에 활용할 수 있는 정량적 데이터를 획득하는 기술을.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

우리가 기꺼이이 일 자금에 대 한 아 부 다 비 국립 석유 회사 (ADNOC) 및 ADNOC 육상 (이전의 아부다비 회사 Onshore 석유 운영 회사에 대 한)을 감사 합니다.

<ol><li>Blunt, M. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBlunt%2C+MJ+%22Multiphase+flow+in+permeable+media%3A+A+pore-scale+perspective%22">Multiphase flow in permeable media: A pore-scale perspective</a>. , Cambridge University Press. (2017).</li>
<li>Anderson, W. G. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-13933-PA">Wettability literature survey-part 2: Wettability measurement.</a> Journal of Petroleum Technology. 38 (11), 1246-1262 (1986).</li>
<li>Cuiec, L. E. Evaluation of reservoir wettability and its effect on oil recovery. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCuiec%2C+LE+%22Interfacial+Phenomena+in+Petroleum+Recovery%22">Interfacial Phenomena in Petroleum Recovery</a>. Morrow, N. R. , CRC Press. 319-375 (1990).</li>
<li>Morrow, N. R. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-21621-PA">Wettability and its effect on oil recovery.</a> Journal of Petroleum Technology. 42 (12), 1476-1484 (1990).</li>
<li>Anderson, W. G. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-16323-PA">Wettability literature survey - part 5: The effects of wettability on relative permeability.</a> Journal of Petroleum Technology. 39 (11), 1453-1468 (1987).</li>
<li>Anderson, W. G. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-16471-PA">Wettability literature survey - part 6: The effects of wettability on waterflooding.</a> Journal of Petroleum Technology. 39 (12), 1605-1622 (1987).</li>
<li>Amott, E. <a target="_blank" href="https://search.spe.org/i2kweb/SPE/doc/onepetro:5D7D62E1/">Observations relating to the wettability of porous rock.</a> Petroleum Transactions, AIME. 216, 156-162 (1959).</li>
<li>Donaldson, E. C., Thomas, R. D., Lorenz, P. B. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-2338-PA">Wettability determination and its effect on recovery efficiency.</a> Society of Petroleum Engineers Journal. 9 (1), 13-20 (1969).</li>
<li>Wagner, O. R., Leach, R. O. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-1101-G">Improving oil displacement efficiency by wettability adjustment.</a> Transactions of the AIME. 216 (1), 65-72 (1959).</li>
<li>McCaffery, F. G. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/PETSOC-72-03-03">Measurement of interfacial tensions and contact angles at high temperature and pressure.</a> Journal of Canadian Petroleum Technology. 11 (3), 26-32 (1972).</li>
<li>Buckley, J. S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359029401000838">Effective wettability of minerals exposed to crude oil.</a> Current Opinion in Colloid & Interface Science. 6 (3), 191-196 (2001).</li>
<li>Wildenschild, D., Sheppard, A. P. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0309170812002060">X-ray imaging and analysis techniques for quantifying pore-scale structure and processes in subsurface porous medium systems.</a> Advances in Water Resources. 51, 217-246 (2013).</li>
<li>Andrew, M., Bijeljic, B., Blunt, M. J. <a target="_blank" href="https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/grl.50771">Pore-scale imaging of geological carbon dioxide storage at in situ conditions.</a> Geophysical Research Letters. 40 (15), 3915-3918 (2013).</li>
<li>Blunt, M. J., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0309170812000528">Pore-scale imaging and modelling.</a> Advances in Water Resources. 51, 197-216 (2013).</li>
<li>Berg, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+3D+imaging+of+Haines+jumps+in+porous+media+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Real-time 3D imaging of Haines jumps in porous media flow.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (10), 3755-3759 (2013).</li>
<li>Schlüter, S., Sheppard, A., Brown, K., Wildenschild, D. <a target="_blank" href="https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/2014WR015256">Image processing of multiphase images obtained via X-ray microtomography: a review.</a> Water Resources Research. 50 (4), 3615-3639 (2014).</li>
<li>Reynolds, C. A., Menke, H., Andrew, M., Blunt, M. J., Krevor, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+fluid+connectivity+during+steady-state+multiphase+flow+in+a+sandstone%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Dynamic fluid connectivity during steady-state multiphase flow in a sandstone.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 114 (31), 8187-8192 (2017).</li>
<li>Singh, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+snap-off+and+pore-filling+events+during+two-phase+fluid+flow+in+permeable+media%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Dynamics of snap-off and pore-filling events during two-phase fluid flow in permeable media.</a> Scientific Reports. 7 (1), 5192(2017).</li>
<li>Armstrong, R. T., Porter, M. L., Wildenschild, D. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0309170812001443">Linking pore-scale interfacial curvature to column-scale capillary pressure.</a> Advances in Water Resources. 46, 55-62 (2012).</li>
<li>Andrew, M., Bijeljic, B., Blunt, M. J. <a target="_blank" href="https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/2014WR015970">Pore-by-pore capillary pressure measurements using X-ray microtomography at reservoir conditions: Curvature, snap-off, and remobilization of residual CO2.</a> Water Resources Research. 50 (11), 8760-8774 (2014).</li>
<li>Andrew, M., Bijeljic, B., Blunt, M. J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1750583613004519">Pore-scale imaging of trapped supercritical carbon dioxide in sandstones and carbonates.</a> International Journal of Greenhouse Gas Control. 22, 1-14 (2014).</li>
<li>Herring, A. L., Middleton, J., Walsh, R., Kingston, A., Sheppard, A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0309170816307011">Flow rate impacts on capillary pressure and interface curvature of connected and disconnected fluid phases during multiphase flow in sandstone.</a> Advances in Water Resources. 107, 460-469 (2017).</li>
<li>Herring, A. L., Andersson, L., Wildenschild, D. <a target="_blank" href="https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2016GL070304">Enhancing residual trapping of supercritical CO2 via cyclic injections.</a> Geophysical Research Letters. 43 (18), 9677-9685 (2016).</li>
<li>Andrew, M., Bijeljic, B., Blunt, M. J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0309170814000372">Pore-scale contact angle measurements at reservoir conditions using X-ray microtomography.</a> Advances in Water Resources. 68, 24-31 (2014).</li>
<li>Scanziani, A., Singh, K., Blunt, M. J., Guadagnini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+method+for+estimation+of+in+situ.+effective+contact+angle+from+X-ray+micro+tomography+images+of+two-phase+flow+in+porous+media%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+colloid+and+interface+science%22%5BJournal%5D)">Automatic method for estimation of in situ. effective contact angle from X-ray micro tomography images of two-phase flow in porous media.</a> Journal of colloid and interface science. 496, 51-59 (2017).</li>
<li>Klise, K. A., Moriarty, D., Yoon, H., Karpyn, Z. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0309170815002651">Automated contact angle estimation for three-dimensional X-ray microtomography data.</a> Advances in Water Resources. 95, 152-160 (2016).</li>
<li>AlRatrout, A., Raeini, A. Q., Bijeljic, B., Blunt, M. J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0309170817303342">Automatic measurement of contact angle in pore-space images.</a> Advances in Water Resources. 109, 158-169 (2017).</li>
<li>Salathiel, R. A. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-4104-PA">Oil recovery by surface film drainage in mixed-wettability rocks.</a> Journal of Petroleum Technology. 25 (10), 1216-1224 (1973).</li>
<li>Kovscek, A. R., Wong, H., Radke, C. J. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/aic.690390616">A pore-level scenario for the development of mixed wettability in oil reservoirs.</a> AIChE Journal. 39 (6), 1072-1085 (1993).</li>
<li>Buckley, J. S., Liu, Y., Monsterleet, S. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-37230-PA">Mechanisms of wetting alteration by crude oils.</a> Society of Petroleum Engineers Journal. 3 (1), 54-61 (1998).</li>
<li>Alhammadi, A. M., AlRatrout, A., Singh, K., Bijeljic, B., Blunt, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+characterization+of+mixed-wettability+in+a+reservoir+rock+at+subsurface+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">In situ characterization of mixed-wettability in a reservoir rock at subsurface conditions.</a> Scientific Reports. 7 (1), 10753(2017).</li>
<li>Arganda-Carreras, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trainable+weka+segmentation%3A+a+machine+learning+tool+for+microscopy+pixel+classification%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Trainable weka segmentation: a machine learning tool for microscopy pixel classification.</a> Bioinformatics. 33 (15), 2424-2426 (2017).</li>
<li>Wang, Y., Lin, C. L., Miller, J. D. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0892687515300777">Improved 3D image segmentation for X-ray tomographic analysis of packed particle beds.</a> Minerals Engineering. 83, 185-191 (2015).</li>
<li>Zhang, G., Parwani, R., Stone, C. A., Barber, A. H., Botto, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((X-ray+imaging+of+transplanar+liquid+transport+mechanisms+in+single+layer+textiles%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">X-ray imaging of transplanar liquid transport mechanisms in single layer textiles.</a> Langmuir. 33 (43), 12072-12079 (2017).</li>
<li>Su, Y., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264817217304488">Pore type and pore size distribution of tight reservoirs in the Permian Lucaogou Formation of the Jimsar Sag, Junggar Basin, NW China.</a> Marine and Petroleum Geology. 89, 761-774 (2018).</li>
<li>Ozcelikkale, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+response+to+doxorubicin+in+breast+cancer+subtypes+simulated+by+a+microfluidic+tumor+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Differential response to doxorubicin in breast cancer subtypes simulated by a microfluidic tumor model.</a> Journal of Controlled Release. 266, 129-139 (2017).</li>
<li>Zeller-Plumhoff, B., et al. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/maco.201709514">Quantitative characterization of degradation processes in situ. by means of a bioreactor coupled flow chamber under physiological conditions using time-lapse SRµCT.</a> Materials and Corrosion. 69 (3), 298-306 (2017).</li>
<li>Daly, K. R., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452219817300927">Modelling water dynamics in the rhizosphere.</a> Rhizosphere. 4, 139-151 (2017).</li>
<li>Borgmann, K., Ghorpade, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methamphetamine+Augments+Concurrent+Astrocyte+Mitochondrial+Stress%2C+Oxidative+Burden%2C+and+Antioxidant+Capacity%3A+Tipping+the+Balance+in+HIV-Associated+Neurodegeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Neurotoxicity+Research%22%5BJournal%5D)">Methamphetamine Augments Concurrent Astrocyte Mitochondrial Stress, Oxidative Burden, and Antioxidant Capacity: Tipping the Balance in HIV-Associated Neurodegeneration.</a> Neurotoxicity Research. 33 (2), 433-447 (2018).</li>
<li>Wollatz, L., Johnston, S. J., Lackie, P. M., Cox, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+histopathology-a+lung+tissue+segmentation+workflow+for+microfocus+X-ray-computed+tomography+scans%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Digital+Imaging%22%5BJournal%5D)">3D histopathology-a lung tissue segmentation workflow for microfocus X-ray-computed tomography scans.</a> Journal of Digital Imaging. 30 (6), 772-781 (2017).</li>
<li>Method and apparatus for permeability measurements. U.S.A. Patent. , 2,345,935 (1944).</li>
<li>McCaffery, F. G. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/PETSOC-72-03-03">Measurement of interfacial tensions and contact angles at high temperature and pressure.</a> Journal of Canadian Petroleum Technology. 11 (03), 26-32 (1972).</li>
<li>Hjelmeland, O. S., Larrondo, L. E. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-12124-PA">Experimental investigation of the effects of temperature, pressure, and crude oil Composition on interfacial properties.</a> SPE Reservoir Engineering. 1 (04), 321-328 (1986).</li>
<li>Buckley, J. S., Takamura, K., Morrow, N. R. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-16964-PA">Influence of electrical surface charges on the wetting properties of crude oils.</a> SPE Reservoir Engineering. 4 (03), 332-340 (1989).</li>
<li>Fernø, M. A., Torsvik, M., Haugland, S., Graue, A. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef1001716">Dynamic laboratory wettability alteration.</a> Energy & Fuels. 24 (07), 3950-3958 (2010).</li>
<li>Al-Menhali, A. S., Krevor, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capillary+trapping+of+CO2+in+oil+reservoirs%3A+Observations+in+a+mixed-wet+carbonate+rock%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Capillary trapping of CO2 in oil reservoirs: Observations in a mixed-wet carbonate rock.</a> Environmental Science & Technology. 50 (05), 2727-2734 (2016).</li>
<li>Wang, J., Buckley, J. S. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef030030y">Asphaltene stability in crude oil and aromatic solvents-the inﬂuence of oil composition.</a> Energy & Fuels. 17 (06), 1445-1451 (2003).</li>
<li>Wang, J. X., Buckley, J. S. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef010012l">A two-component solubility model of the onset of asphaltene flocculation in crude oils.</a> Energy & Fuels. 15 (05), 1004-1012 (2001).</li>
<li>Buades, A., Coll, B., Morel, J. M. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/1467423/">A non-local algorithm for image denoising.</a> Proceedings / CVPR, IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. 2 (7), 60-65 (2005).</li>
<li>Buades, A., Coll, B., Morel, J. M. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11263-007-0052-1">Nonlocal image and movie denoising.</a> International Journal of Computer Vision. 76 (2), 123-139 (2008).</li>
<li>Jadhunandan, P. P., Morrow, N. R. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-22597-PA">Effect of wettability on waterflooding recovery for crude oil/brine/rock systems.</a> SPE Reservoir Engineering. 10 (1), 40-46 (1995).</li>
<li>Singh, K., Bijeljic, B., Blunt, M. J. <a target="_blank" href="https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/2015WR018072">Imaging of oil layers, curvature and contact angle in a mixed-wet and a water-wet carbonate rock.</a> Water Resources Research. 52 (3), 1716-1728 (2016).</li>
<li>Iglauer, S., Fernø, M. A., Shearing, P., Blunt, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+residual+oil+cluster+size+distribution%2C+morphology+and+saturation+in+oil-wet+and+water-wet+sandstone%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Colloid+and+Interface+Science%22%5BJournal%5D)">Comparison of residual oil cluster size distribution, morphology and saturation in oil-wet and water-wet sandstone.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 375 (1), 187-192 (2012).</li>
<li>Al-Raoush, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+wettability+on+pore-scale+characteristics+of+residual+nonaqueous+phase+liquids%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Impact of wettability on pore-scale characteristics of residual nonaqueous phase liquids.</a> Environmental Science & Technology. 43 (13), 4796-4801 (2009).</li>
<li>Chatzis, I., Morrow, N. R., Lim, H. T. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/journal-paper/SPE-10681-PA">Magnitude and detailed structure of residual oil saturation.</a> Society of Petroleum Engineers Journal. 23 (2), 311-326 (1983).</li>
<li>Alhammadi, A. M., AlRatrout, A., Bijeljic, B., Blunt, M. J. <a target="_blank" href="https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-188510-MS">In situ wettability measurement in a carbonate reservoir rock at high temperature and pressure.</a> Abu Dhabi International Petroleum Exhibition & Conference. , Abu Dhabi, UAE, 13-16 November 2017 (2017).</li>
<li>Jones, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+bone+ingrowth+into+porous+biomaterials+using+micro-CT%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Assessment of bone ingrowth into porous biomaterials using micro-CT.</a> Biomaterials. 28 (15), 2491-2504 (2007).</li>
</ol>

X 선 마이크로-단층 촬영 데이터 집합이이 종이 높은 해상도 디지털 바위 포털에서 사용할 수 있습니다. www.digitalrocksportal.org/projects/151 접촉 각, 액체/액체 인터페이스 곡률의 자동 측정을 실행 하는 데 사용 하는 코드 GitHub에서 사용할 수 있습니다. https://github.com/AhmedAlratrout/ContactAngle-Curvature-Roughness

현장에서 습윤 특성 분석을 위한 높은 압력과 온도를 성공에서 가장 중요 한 단계는 다음과 같습니다. 1) 정확한 접촉 각 측정을 얻기 위해 필수적 이다 좋은 이미지 세그먼트를 생성 합니다. 2) 흐름, 그리고 큰 vugs 대표 비 다공성과 매우 깨지기 쉬운 샘플의 결과에서 지킬 수 있는 미니 샘플에서 큰 스며들 지 않는 곡물을 포함 하지 마십시오. 아니 누수와 함께 잘 제어 흐름 실험 3) 미니 샘플은 주입 된 액체의 양을에 아주 과민 하기 때문에 중요 하다 (즉, 하나의 공 볼륨은 약 0.1 mL). 4) 숨 구멍 공간에서 공기 (4 단계)로 서의 존재를 하지 마십시오. 5) 동안 전체 흐름 실험 샘플의 온도 제어를 유지 합니다. 6) 평형에 도달 하는 시스템에 대 한 대기는 검사 중 어떤 인터페이스 휴식을 피하십시오. 7)를 사용 하 여 효과적인 x 선 이미지 재건을 위해 필요한 적절 한 센터 시프트 수정.
자동된 접촉 각 메서드는 세그먼트 이미지에 적용 되기 때문에 이미지 세분화의 정확도 의해 제한 됩니다. 이미지 분할 이미징 이미징 프로토콜 및 microtomography 스캐너의 성능에 따라 품질에 따라 달라 집니다. 또한, 그것은 이미지 재건 및 노이즈 감소 필터 뿐만 아니라 TWS32 등 시드 분수령 방법57분할 방법에 민감. 이 작품에서 TWS 메서드는 필터링 된 x 선 이미지 (노이즈 감소 필터를 사용 하 여)에 적용 된 분수령 메서드에서 그에 비해 원시 x 선 이미지에 더 정확한 접촉 각 측정을 제공. 노이즈 감소 필터를 사용 하 여 3 상 접촉 선31가까이 특히 복 평균 때문에 바위의 몇몇 부분에서 덜 기름 젖은 것 처럼 인터페이스를 만든다. TWS는 나머지 기름 포화의 금액 뿐만 아니라 나머지 기름 중추의 캡처할 수 있습니다. 이것은 특히 혼합 젖은 경우에 남아 있는 오일에 대 한 경우, 어떤 기름으로 숨 구멍 공간에 유지에서 얇은 시트 모양의 구조, 만드는 그것은 세그먼트 수를 도전 따라 회색조 임계값 값만에.
이 현장에서 습윤 결정 다른 기존의 습윤 측정 방법에 비해 공기 통 바위의 습윤 조건의 철저 한 설명을 제공 합니다. 그것은 매개 변수를 계정에 모든 중요 한 기 공-규모 바위, 바위 표면 거칠기, 바위 화학 성분, 및 기 공 크기와 형상, 같은 습윤 인덱스7,8 , 원래의 전 접촉에 의해 가능 하지 않은 각 방법4,9,,1011. 자동 제자리에 접촉 각 측정 미크론 규모를 사용 하 여 강력 하 고 수동 방법24와 관련 된 모든 주관을 제거 합니다. 또한, 다른 자동화 된 방법25,26에 비해 voxelization 유물 제거에 더 효과적입니다. 제자리에 접촉 각 배포 자동화 메서드를 사용 하 여 측정은 상대적으로 빠른. 예를 들어, 595 백만 복을 포함 하는 세 가지 샘플 이미지 중에 접촉 각을 측정 하기 위한 런타임 단일 2.2 g h z CPU 프로세서를 사용 하 여 약 2 시간입니다.
미래에 다른 저수지 락 시스템 형성 소금물과 원유 포화 하이 프로토콜을 사용할 수 있습니다. 같은 방법만 석유 산업에 국한 되지 않습니다 및 수정 고 습윤 조건 다양 한 다공성 매체에 있는 2 개의 혼합할 수 없는 액체와 어떤 세그먼트 3 차원 이미지에서 습윤 특성에 맞게.

습윤 (고체 표면에 혼합할 수 없는 액체 사이의 접촉 각) 액체 구성을 제어 및 석유 공기 통 바위에서 복구 하는 키 속성 중 하나입니다. 습윤 상대 침투성 및 모 세관 압력1,2,,34,,56을 포함 하 여 거시적인 흐름 속성을 영향을 줍니다. 그러나, 공기 통 바위의 현장에서 습윤을 측정 하는 것은 도전 남아 있다. 저수지 록 습윤 코어 규모, 직접 사용 하 여 습윤 인덱스7,8, 그리고 직접 현장 전 평면 광물 표면4,9 에 전통적으로 결정 되었습니다. , 10 , 11. 모두 습윤 및 전 라 접촉 각 측정 제한 하 고는 습윤 혼합 (또는 접촉 각의 범위) 탄화수소 공기 통에 일반적으로 존재 하는 특성화 수 없습니다. 또한, 그들은 속성에 대 한 기 공-규모 바위, 바위 광물 학, 표면 거칠기, 기 공 형상, 공간이 등 공 규모 유동성 배열에 직접적인 영향을 미칠 계정을 하지 않습니다.
최근 발전 비-침략 적 3 차원 x 선 microtomography12, 높은 온도 및 압력 장치13의 사용과 함께 사용 하 여 이미징 침투성 미디어14에에서 다 상 흐름의 연구 허용 ,15,16,17,18,19,20,21,,2223. 이 기술은 표면 조건24에 불투명 한 다공성 매체 (채 석 장에서 석회석 바위)에 기 공 규모에서 접촉 각 측정에 수동 현장에서 개발을 촉진 했다. 45 ° ± CO2 와 요오드 화 칼륨 (KI) 소금물 사이 6 °의 평균 접촉 각 가치는 300 포인트에서 raw 이미지에서 직접 얻은 했다. 그러나, 수동 방법은 시간이 많이 걸리는 (즉, 100 접촉 각 포인트 걸릴 수 있습니다 몇 일 측정) 가져온 값 주관적인 편견을 가질 수.
제자리에 접촉 각의 측정은 적용 하는 다른 방법에 의해 자동화 된 3 차원 x 선 세그먼트에25,,2627이미지. Scanziani 외. 25 3 단계 연락처 라인에 직교 분할 영역에 액체 바위 인터페이스에 배치 하는 선으로 교차 하는 액체-액체 인터페이스에 원을 배치 하 여 수동 방법 개선. 이 메서드는 채 석 장에서 석회석 바위 decane와 기 소금물 포화의 3 차원 이미지에서 추출 하는 작은 하위 볼륨에 적용 되었다. Klise 외. 26 개발 유체-유체 인터페이스 및 액체 바위 인터페이스와 비행기를 피팅 하 여 자동으로 제자리에 접촉 각을 계량 하는 방법. 접촉 각이이 비행기 사이 결정 했다. 이 메서드는 등유와 소금물으로 포화 하는 구슬의 3 차원 이미지에 적용 되었습니다. 모두 자동화 된 방법을 수 있습니다 오류를 소개 하는 voxelized 이미지에 적용 된 두 방법에 선 또는 비행기 유체-유체에 적합 했다와 그들 사이 액체 바위 인터페이스 및 접촉 각 측정 되었다. 이 두 가지 방법 voxelized에 적용 복잡 한 바위 형상의 세그먼트 이미지 또한 시간이 되는 동안 오류가 발생할 수 있습니다.
이 프로토콜에 적용 하는 자동 제자리에 접촉 각 방법 AlRatrout 그 외 여러분 에 의해 개발 된 27 유체-유체 및 유체-고체 인터페이스 가우시안 스무 딩을 적용 하 여 voxelization 유물을 제거 하. 그런 다음, 일정 한 곡률 부드럽게 모 세관 평형와 일치 하는 액체-액체 인터페이스에만 적용 됩니다. 접촉 각 포인트의 수천 수백와 함께에서 빠르게 측정 됩니다 그들의 x-, y-, 및 z-좌표. AlRatrout 그 외 여러분 의 접근 27 물 젖 및 혼합 젖은 채 석 석회석 샘플 decane와 기 소금물 포화에 적용 되었습니다.
이 프로토콜에서 사용 하는 x 선 microtomography 고압과 높은 온도 장치를 제자리에 습윤 특성 매우 큰에서 추출 하는 복잡 한 탄산 저수지 바위의 실시와 함께 최신 기술을 중동에 있는 유전 생산. 바위는 발견 즉시 저수지 조건 재현 표면 조건에서 원유와 포화 되었다. 그것은 저수지 바위 표면 (원유와 직접 접촉)와 부분 (초기 형성 소금물 가득) 다른 물 젖은28,,2930유지 기름 젖은 될 가설 했다. 그러나, 저수지 바위 습윤은 습윤 변경, 표면 거칠기, 바위 화학이, 원유 구성, 소금물 구성 등의 정도 제어 하는 여러 가지 요인으로 인해 더욱 복잡 하 고 채도, 온도 그리고 압력입니다. 최근 연구31 값이 90 °, 측정 자동화 된 방법을 사용 하 여 위아래 모두 AlRatrout 그 외 여러분 에 의해 개발 된 저수지 바위에 접촉 각의 범위는 일반적으로 보이고 있다 27.
이 작품의 주요 목적은 표면 조건에서 공기 통 바위 (혼합-습윤)의 현장에서 습윤 하 철저 한 프로토콜을 제공 하는 것 이다. 제자리에 접촉 각의 정확한 측정 좋은 세그먼트화 품질을 필요합니다. 따라서, Trainable WEKA 세분화 (TWS)32 남아 있는 석유의 금액 뿐만 아니라 나머지의 모양 잡으려고 사용 되었다 기름 중추, 따라서로 알려진 기계 학습 기반 분할 방법 보다 정확한 접촉 각을 촉진 측량입니다. 최근, TWS 꽉 저수지33,,3435,36의 숨 구멍에 포장된 입자 침대의 세분화, 섬유 섬유 내에서 액체 같은 응용 프로그램의 다양 한 사용 되었습니다. 37,38,,3940. 높은 해상도에서 정확 하 게 남은 기름 표면 조건에 이미지, 새로운 실험 기구 사용 (그림 1 및 그림 2) 했다. 바위의 미니 샘플은 Hassler 형 코어 홀더41 탄소 섬유의 중심에 로드 되었습니다. 길고 작은 직경 탄소 섬유 소매의 사용은 x 선 소스를에 매우 가까운 샘플, 따라서 x-선 플럭스를 증가 하 고 더 나은 이미지 품질을 시간의 짧은 기간에 결과 필요한 노출 시간을 줄일 수 있습니다. 탄소 섬유 소매 높은 압력과 온도 조건 유지 하면서 엑스레이21에 충분히 투명 충분히 강하다.
이 연구에서 우리 표면 조건에서 공기 통 바위의 현장에서 습윤 특성 다음 단계를 설명 합니다. 대표적인 미니 샘플, 코어 홀더 어셈블리, 흐름 장치 및 흐름 절차, 이미징 프로토콜, 이미지 처리 및 세분화, 드릴링 및 마지막으로 코드를 실행 하면 자동된 접촉 각 접촉 각을 생성 하 배포판입니다.

<table><tbody><tr><td>Xradia VersaXRM-500 X선 마이크로 CT</td><td>ZEISS</td><td>견적</td><td>X선 현미경 촬영 스캐너, https://www.zeiss.com/microscopy/int/products/x-ray-microscopy.html</td></tr><tr><td>Teledyne Isco 주사기 펌프</td><td>Teledyne Isco</td><td>견적</td><td>모델 100DM, 모델 260D 및 모델 1000D, http://www.teledyneisco.com/en-uk</td></tr><tr><td>코어 홀더</td><td>Airborne</td><td>Quote</td><td>9.5 ID 코어 홀더, www.airborne-international.com</td></tr><tr><td>가스 피크노미터</td><td>Micromeritics</td><td>견적</td><td>AccuPyc II 1340 비중병계, http://www.micromeritics.com/Product-Showcase/AccuPyc-II-1340.aspx</td></tr><tr><td>열전대</td><td>Omega</td><td>KMTSS-IM025U-150</td><td>0.25 - 1.0 mm 미세 직경 MI 구조 열전대는 미니 포트 씰과 1m PFA 리드선으로 종단</td></tr>되었으며 <tr><td>https://www.omega.co.uk/pptst/TJMINI_025-075MM_IEC.html 유연합니다. 히팅 재킷</td><td>Omega</td><td>KH-112/5-P</td><td>Kapton 절연 플렉시블 히터, https://www.omega.co.uk/pptst/KHR_KHLV_KH.html</td></tr><tr><td>PEEK 튜빙</td><td>Kinesis</td><td>1533XL</td><td>PEEK 튜빙 1/16" 외경 X 0.030" (0.75mm) ID Green, http://kinesis.co.uk/tubing-tubing-peek-green-1-16-x-0-030-0-75mm-x100ft-1533xl.html</td></tr><tr><td>튜브 커터</td><td>Kinesis</td><td>003062</td><td>튜브 커터, http://kinesis.co.uk/tubing-tube-cutter-003062.html</td></tr><tr><td>PEEK 핑거타이트 피팅</td><td>Kinesis</td><td>F-120X</td><td>핑거타이트 피팅, 일체형, 1/16" OD 튜빙용, 10-32 콘, PEEK, 자연, http://kinesis.co.uk/fingertight-fitting-single-piece-for-1-16-od-tubing-10-32-coned-peek-natural-f-120x.html</td></tr><tr><td>PEEK 어댑터 및 커넥터</td><td>Kinesis</td><td>P-760</td><td>어댑터 및 커넥터: PEEK&trade; ZDV 유니온, 1/16" OD 튜빙용, 10-32 콘, http://kinesis.co.uk/catalogsearch/result/?q=P-760</td></tr><tr><td>PEEK 플러그</td><td>Kinesis</td><td>P-551</td><td>플러그, 10-32 콘, PEEK, 내추럴, http://kinesis.co.uk/plug-10-32-coned-peek-natural-p-551.html</td></tr><tr><td>디지털 캘리퍼</td><td>RS</td><td>50019630</td><td>디지털 캘리퍼, http://uk.rs-online.com/web/</td></tr> <tr><td>3방향 밸브</td><td>스웨즈락</td><td>SS-41GXS1</td><td>스테인레스 스틸 1-피스 40G 시리즈 3-웨이 볼 밸브, 0.08 Cv, 1/16 in. 스웨즈락 튜브 피팅, https://www.swagelok.com/en/catalog/Product/Detail?part=SS-41GXS1</td></tr><tr><td>Viton 슬리브</td><td>Cole-Parmer</td><td>WZ-06435-03</td><td>Viton FDA 준수 튜빙, 3/16"(4.8mm) ID, https://www.coleparmer.com/i/mn/0643503</td></tr><tr><td>드릴링 비트</td><td>dk-holdings</td><td>견적</td><td>표준 벽 드릴 *EDS540, 5mm 내경 x 대륙 생크, 다이아몬드 20mm 뒤의 튜브 5mm 강화 계단식 생크, http://www.dk-holdings.co.uk/glass/stanwall.html</td></tr><tr><td>헵탄</td><td>Sigma-Aldarich</td><td>246654-1L</td><td>헵탄, 무수, 99%,</td></tr><tr><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/246654?lang=en&region=GB 요오드화 칼</td>륨 <td>Sigma-Aldarich</td><td>231-659-4&nbsp;</td><td>순도 &Ge; 99.0%, https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/60399?lang=en&region=GB</td></tr><tr><td>ParaView</td><td>오픈 소스</td><td>무료</td><td>데이터 시각화 소프트웨어(프로토콜 단계 6.6), https://www.paraview.org/</td></tr> <tr><td>Avizo Software</td><td>FEI</td><td>라이선스</td><td>데이터 시각화 및 분석 소프트웨어(프로토콜 단계 1.2, 5.7.1), https://www.fei.com/software/amira-avizo/</td></tr> <tr><td>Recontructor Software</td><td>ZEISS</td><td>라이선스</td><td>https://www.zeiss.com/</td></tr></tbody></table>

기 공-규모 이미징 및 x 선 microtomography를 사용 하 여 표면 상태에 탄화수소 공기 통 바위 습윤의 특성

Pore-scale Imaging and Characterization of Hydrocarbon Reservoir Rock Wettability at Subsurface Conditions Using X-ray Microtomography

탄화수소 공기 통 바위에서 습윤 측정 제자리에 만 되었습니다 가능한 최근. 이 작품의 목적은 탄화수소 공기 통 바위 표면 조건에서 공 규모 3 차원 x 선 이미지를 사용 하 여 복잡 한 일로 조건 하는 프로토콜을 제시. 이 작품에서 이기종 탄산 저수지 바위, 매우 큰 생산 오일 필드에서 추출 된 프로토콜을 설명 하기 위해 사용 되었습니다. 바위는 소금물과 기름 포화 되며 일반적으로 탄화수소 공기 통 (혼합 습윤 라고도 함)에 존재 하는 습윤 조건 복제 표면 조건에서 3 주 동안 세. 소금물 주입 후 고해상도 3 차원 이미지 (2 µ m/복)는 획득 및 처리 그리고 세그먼트. 정의 습윤, 접촉 각의 분포를 계산 하기 위해 다음 단계는 수행 됩니다. 첫 번째, 액체-액체, 액체 바위 표면 메쉬는. 복 유물을 제거 하는 표면 부드럽게는 그리고 접촉 각도 위치에 전체 이미지에 걸쳐 3 단계 연락처 라인에서 측정 됩니다. 이 방법의 주요 장점은 바위 표면 거칠기, 바위 화학 성분, 및 기 공 크기 등의 기 공-규모 바위 속성에 대 한 습윤 회계 제자리에서 하는 기능입니다. 현장에서 습윤 포인트의 수천의 수백에서 급속 하 게 결정 됩니다.
메서드를 분할 정확도 및 x 선 이미지 해상도 의해 제한 됩니다. 이 프로토콜은 다른 복잡 한 바위 다른 유체와 다양 한 응용 프로그램에 대 한 서로 다른 조건에서 포화의 습윤 특성을 사용할 수 있습니다. 예를 들어 그것은 여분의 기름 복구를 얻을 수 있는 최적의 습윤 결정에서 도울 수 (즉, 높은 기름 복구를 소금물 염 분을 따라 설계)와 더 많은 CO2 트랩을 가장 효율적인 습윤 조건 표면 형성에서.

공부 3 샘플에 대 한 접촉 각의 측정 현장에서 배포 그림 6, 그림 11에 표시 된 기름 복구와 함께 표시 됩니다. 그림 12 는 waterflooding의 끝에 다른 일로 조건에 대 한 나머지 기름 배포판의 이미지를 보여줍니다. 습윤 혼합 (또는 접촉 각의 범위)27자동된 접촉 각 메서드 사용 하 여 측정 했다. 측정 된 접촉 각 배포판 간주 됩니다 대표 결과 원시 엑스레이에서 수동으로 측정 된 접촉 각에 비해 세그먼트 이미지에서 자동화 된 방법을 사용 하 여 측정 된 접촉 각 포인트 사이 좋은 일치 하는 경우 이미지입니다. 그림 10 의 예 자동된 접촉 각도 하위 볼륨에 대 한 동일한 위치에서 수동 연락처 각도 사이 비교 측정의 좋은 경기 미니 샘플 1 (약하게 물 젖은)를 보여 줍니다.
3 노화 프로토콜 3 샘플을 치료 하 고 3 일로 조건 (그림 6) 생성을 수행 했다. 낮은 온도 (60 ° C)에서 정적 (노화 기간 동안 오일 주입) 샘플 노화 하는 것은 약하게 물 젖은 상태, 분포 샘플 1 블루 (그림 6)에서 같은 귀 착될 수 있었다. 다른 한편으로, 부분적으로 동적 에이징 (노화 기간 동안 오일 주사)와 더 높은 온도 (80 ° C)에서 샘플을 노화 더 기름 젖은 표면, 샘플 2 회색 (그림 6)과 같이의 그런 혼합 젖은 조건 될 수 있습니다.
기름 복구 습윤, 이전 코어 규모 연구51비슷한 함수가 될 발견 됐다. 그러나, 그 당시 기름 복구 코어 규모 습윤 지의 기능으로 표시 했다. 비슷한 기름 복구 동작 공 규모에서 관찰 되 고 제자리에 접촉 각도 분포 (그림 11)의 평균 값의 함수로 표시 했다. (약하게 물 젖은) 샘플 1의 낮은 기름 회복 큰 숨 구멍 공간에서 석유의 트래핑 때문 이었다. 작은 통해 percolated 소금물 모서리, 준 구형 모양 (그림 12는), 무엇에 이전 조사에서 관찰 되었습니다 유사한 숨 구멍 공간의 센터에 연결이 끊긴된 중추로 갇혀 석유를 떠나 기 공 물 젖은 미디어52,,5354,55. 반면, 샘플 2 (더 많은 기름 젖은 표면 혼합 젖은 경우) 주로 연결된 (그림 12b) 했다 기름 층 했다. 이러한 얇은 레이어는 waterflooding의 끝에 높은 나머지 기름 채도 떠나는 느린 석유 생산만 허용 됩니다. 높은 기름 복구 했다 물 젖은 (그래서 큰 숨 구멍에서 더 적은 트래핑)도 강하게 기름 젖은 샘플 3 (혼합-젖은 90 ° 가까이 평균 접촉 각으로)에 달성 되었다 (더 적은 석유를 작은 숨 구멍 공간 유지)1. 샘플 2와 3의 혼합 젖은 경우, 기름 연결, 얇은 시트 모양의 구조 (그림 12b와 12 c)에 남아 있던 기름 젖은 다공성 미디어52,,5356의 다른 연구와 비슷합니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig1.jpg"> 그림 1 : 코어 홀더 어셈블리의 구조 그림 다이어그램. 코어 소유자의 구성 요소는 표시 하 고 코어 홀더의 내부 횡단면 뷰 표시 됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig2.jpg"> 그림 2 : 고압, 고 열 흐름 장치. 흐름 장치 4 고압 주사기 펌프의 구성: (A)는 오일 펌프, (B)는 수신 펌프, (C) 소금물 펌프, 및 (D)는 수감 펌프. 패널 (E) (F) PID 컨트롤러 고 (G) CO2 실린더 코어 홀더 어셈블리를 보여 줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig3.jpg"> 그림 3 : 이미지 대표 미니 샘플의 드릴링 시연. (한)이이 만화는 좋은 드릴링 위치와 직교 표를 보여 줍니다. x 와 y 는 훈련 위치를 찾는 데 사용 하는 코어 플러그의 센터에서 거리입니다. (b)이이 패널 (어두운 회색)에 코어 플러그 (반투명 렌더링) 미니 샘플의 건조 x 선 3 차원 이미지를 보여줍니다. (c) 이것은 코어 플러그 (40 µ m/복에서 스캔)의 수평 횡단면 뷰 이다. 바위 곡물 및 숨 구멍 각각 그레이 블랙에 표시 됩니다. (d)이이 패널 (5.5 µ m/복에서 스캔) 미니 샘플의 수평 단면 보기를 보여줍니다. (e)이 복잡 하 고 유형이 다른 기 공 크기 및 블랙 박스에 표시 된 미니 샘플의 위치와 형상을 보여주는 코어 플러그의 수직 단면 보기입니다. (f)이 강조 표시 된 미니 샘플 패널 e 5.5 µ m/복에서 검색의 확대 수직 단면 보기입니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig4.jpg"> 그림 4 : 단계 대조 검사. (한)이이 패널 표시 소금물 (어두운 회색)과 기름 (블랙) 단계와 혼합 짓 눌린된 바위 (밝은 회색)의 대조 검사 합니다. 이것은 좋은 단계 대조 되도록 소금물의 적절 한도 핑을 결정 하기 위해 사용 되었다. (b)이 3 단계의 그레이 스케일 값의 히스토그램입니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig5.jpg"> 그림 5 : 3 미니-샘플의 원시와 세그먼트 x 선 이미지의 수평 단면 보기. 패널 (a), (b), 그리고 (c) 보기 xy 횡단면의 미니-샘플 1, 2, 및 3, 각각. 맨 위 행 표시 원시 회색조 x 선 이미지 (기름, 소금물, 및 바위, 검정, 어두운 회색, 그리고 밝은 회색, 각각). 낮은 이미지 세분화 Trainable WEKA를 사용 하 여 동일한 조각 세그먼트 이미지 표시 (석유, 소금물와 락은 회색, 검정과 흰색, 각각). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig6.jpg"> 그림 6 : 연락처의 배포판 각도 3 미니 샘플의 측정. 샘플 1 파란색으로 표시 된 462,000 값 77 ° ± 21 °의 평균 접촉 각이 있다. 샘플 2 1.41 백만 값이 회색으로 표시 된 104 ° ± 26 °의 각도 문의 의미는 있다. 샘플 3 빨간색으로 표시 하는 769,000 값으로 94 ° ± 24 °의 평균 접촉 각을 있다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig7.jpg"> 그림 7 : 자동된 접촉 각 측정에 대 한 워크플로. (한) 이것은 락 투명 하 게 렌더링 하는 동안 파란색과 빨간색, 기름에 소금물을 보여주는 3 차원 세그먼트 이미지. (b)이이 패널 전체 이미지의 추출 된 서피스를 보여줍니다. 오일/소금물 표면 오일/바위 표면은 빨간색으로 표시 하는 동안 녹색으로 표시 됩니다. (c)이이 패널 전체 이미지의 부드러운된 표면 보여줍니다. (d)이이 패널 전체 이미지의 3 단계 연락처 라인을 보여줍니다. (e)이 검은 사각형으로 강조 하는 오일 신경 절의의 매끄러운된 표면에의 예입니다. (f)이이 패널은 강조 표시 된 오일 신경 절의 3 단계 연락처 라인을 보여줍니다. (g)이는 포인트 i (강조 표시 패널 f)에서 측정 한 접촉 각의 예. 오일/소금물, 기름/바위, 및 소금물/바위 표면에 녹색, 빨강과 파랑, 각각 표시 됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig7large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig8.jpg"> 그림 8 : 3 개의 하위 볼륨 3 미니 샘플에서 추출. (한)이이 패널 표시 하위 볼륨 미니 샘플 1 (약하게 물 젖은)에서 추출 합니다. (b)이이 패널 미니 샘플 2 (혼합 젖은)에서 추출한 하위 볼륨을 보여줍니다. (c)이이 패널 미니 샘플 3 (혼합-젖은). 에서 추출한 하위 볼륨을 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig8large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig9.jpg"> 그림 9 : 일대일 접촉 각 측정 워크플로. (한) 이것은 임의로 선택 된 접촉 각 지점 (60 °) (이미지 사용 하는 데이터 시각화 소프트웨어에서 취득) 자동화 코드를 사용 하 여 측정의 시각화. (b)이이 패널 데이터 시각화 및 분석 소프트웨어를 사용 하 여 동일한 포인트의 위치를 식별 하는 방법을 보여 줍니다. (c)이이 패널 같은 위치에서 수동 접촉 각 측정을 수행 하는 방법을 보여 줍니다. (d)이 (61 °) 같은 위치에 수동으로 측정 된 접촉 각 포인트의 예입니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig9large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig10.jpg"> 그림 10 : 미니 샘플 1에서에서 서브 볼륨의 동일한 위치에서 수동 접촉 각 측정에 비해 자동된 접촉 각 측정. 값은 그림 9에 설명 된 절차에 따라 측정 되었다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig10large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig11.jpg"> 그림 11 : 습윤의 기능으로 복구 오일. 예제 1, 2, 및 3의 기름 복구는 각각 67.1%와 58.6%, 84.0%입니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig11large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57915/57915fig12.jpg"> 그림 12 : 다른 일로 조건에 대 한 나머지 기름 형태. (한) 샘플 1 (약하게 물 젖은), 나머지 기름 준 구형 모양으로 연결이 끊긴된 중추로 숨 구멍의 중심에 갇혀 되었다. 패널 (b)와 (c) 어떻게 예제 2 및 3 (혼합 젖은)에서 남은 기름에에서 남아 틈새와 작은 구멍에 연결 된, 얇은 시트 모양의 구조를 보여줍니다. 다른 색상 연결이 끊긴된 기름 중추를 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57915/57915fig12large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

이 프로토콜은 표면 조건에 선 microtomography 하 여 얻은 3 차원 이미지를 사용 하 여 불투명 한 다공성 매체 (탄화수소 공기 통 바위)의 복잡 한 일로 조건 특성 제공 됩니다.

기 공-규모 이미징 및 x 선 Microtomography를 사용 하 여 표면 상태에 탄화수소 공기 통 바위 습윤의 특성

In situ wettability measurements in hydrocarbon reservoir rocks have only been possible recently. The purpose of this work is to present a protocol to ...

이 작업의 전반적인 목표는 지하 조건에서 저수지 바위의 현장에서 wettability을 특성화하는 철저한 프로토콜을 제공하는 것입니다. 이 방법은 석유 회수, 오염 물질 제거 및 이산화탄소 저장에 응용 프로그램과 함께 다단계 흐름 다공성 매체의 주요 질문에 대답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 자연 시스템에서 변위 프로세스와 wettability를 연구 할 수 있다는 것입니다.이 프로토콜은 지하 조건또는 분할된 3차원 X선 이미지에서 탄화수소 저수지 암석의 현장에서 의외의 wettability를 결정하는 방법을 보여줍니다. 프로토콜에는 바위의 미니 샘플이 필요합니다. 코어 샘플에서 미니 샘플을 얻고 양호한 접촉을 용이하게 하기 위해 각 끝을 평평하게 합니다.샘플의 총 다공성을 확인하고 내부 모공 구조를 평가합니다. 엑스레이 미세 토그래피 동안 하슬러 형 코어 홀더를 사용합니다. 먼저 코어 홀더의 상단과 함께 폴레터 에테르 케톤 튜브를 스레드합니다.그런 다음 샘플을 수용하는 맞춤형 최종 조각에 튜브를 부착합니다. 홀더의 베이스를 다른 엔드 피스로 이동하는 튜빙으로 연결합니다. 다음으로, 샘플과 끝 부분을 커버 할 수있을만큼 고무 튜브를 얻을.샘플을 튜브에 밀어 넣습니다. 내부에 들어가면 최종 조각을 샘플의 상단과 아래쪽에 연결합니다. 이제 샘플베이스 옆에 팁이 있는 베이스 엔드 피스에 열전대를 배치합니다.알루미늄 테이프로 고정하십시오. 코어 홀더의 어셈블리를 신중하게 완료합니다. 이 코어 홀더 어셈블리는 프로토콜에서 사용할 준비가 되어 있습니다.이 회로도는 건설의 세부 사항을 제공합니다. 컷어웨이에 표시된 것은 가열 재킷, 탄소 섬유 슬리브 및 국한 유체를 포함하여 샘플을 둘러싸는 층입니다. 직경이 작은 탄소 섬유 슬리브를 사용하여 X선 소스가 시료에 가까우도록 합니다.열전대는 유동 온도를 조절합니다. 클램프를 사용하여 코어 홀더 어셈블리를 잡고 전송합니다. 코어 홀더 어셈블리를 X선 미세토그래피 스캐너로 가져 가라.클램프를 사용하면 회전 단계에서 코어 홀더를 수직으로 지지합니다. 코어 홀더가 제자리에 있으면 튜빙을 상단과 아래에서 연결합니다. 코어 홀더의 상단과 하단에서 튜브는 다른 오픈 3 방향 밸브로 이동합니다.또한 코어 홀더의 소독 라인에서 탈온 수를 포함하는 주사기 펌프에 튜브를 연결합니다. 주사기 펌프를 사용하여 1.5 메가파스칼에 제한 압력을 가하십시오. 이제 이산화탄소 실린더를 기본 3방향 밸브에 연결합니다.1시간 동안 낮은 속도로 샘플을 통해 CO2를 플러시합니다. 그런 다음 이산화탄소 실린더를 분리합니다. 이 작업이 완료되면 주사기 펌프에 염수 펌프인 염수 펌프를 기본 3방향 밸브에 연결합니다.처음에 밸브를 설정하여 흐름이 시료에 들어가지 않도록 하여 분사 라인에서 공기를 플러시합니다. 그런 다음 1시간 동안 분당 0.3 밀리리터로 샘플에 소금물을 주입하여 완전히 포화시합니다. 가열 재킷과 열전대를 PID 컨트롤러에 연결합니다.도드 염수로 채워진 주사기 펌프인 수신 펌프를 기본 3방향 밸브에 연결합니다. 수신 및 용하 펌프를 사용하여 1메가파스칼 단위로 기공 및 수축 압력을 각각 10 및 11.5 메가파스칼로 증가시다. PID 컨트롤러에서 가열 재킷 대상 온도 60도를 설정하여 지하 조건을 모방완료합니다.라인에서 공기를 플러시하고 오일 펌프를 닫힌 상단 3방향 밸브에 연결합니다. 올바른 동등한 압력으로 압력을 증가시면 됩니다. 그런 다음 오일 펌프를 멈추고 상단 3방향 밸브를 열어 20개의 모공 부피를 일정한 유량으로 주입합니다.2시간 후 X선 이미지를 획득할 준비를 합니다. 고해상도 이미지의 경우 4X 목표를 선택합니다. 그런 다음 소스 및 검출기의 위치를 조정합니다.코어 홀더 어셈블리의 회전을 확인하고 검사를 시작합니다. 코어 홀더 어셈블리의 회전을 시작합니다. 셀에 부착된 튜브가 회전을 방해하지 않는지 확인합니다.모든 것이 순서대로 되면 많은 수의 프로젝션으로 X선 단층 촬영 검사를 시작합니다. 스캔 후 코어 홀더 어셈블리를 분리하여 스캐너에서 제거합니다. 코어 홀더를 섭씨 80도에서 오븐으로 이동합니다.유량, 압력을 다시 설정하고 적어도 3 주 동안 노화를 수행합니다. 노화 프로세스가 완료되면 코어 홀더 어셈블리를 스캐너로 다시 이동합니다. 먼저, 같은 제한 압력을 적용하려면 수축 펌프를 연결합니다.그런 다음 염수 라인을 베이스 3방향 밸브에 연결합니다. 또한 수신 펌프를 3방향 밸브를 통해 코어 홀더의 상단에 연결합니다. 대상 압력에 도달하면 수신 펌프가 코어에 모공 압력을 가하도록 상위 3방향 밸브를 엽니다.샘플에 대한 지표조건재설정연결을 계속합니다. 그런 다음 염수 펌프를 끄면 하단 3 방향 밸브를 열어 낮은 유량으로 20 개의 모공 부적의 물 홍수를 수행합니다. 시스템이 평형에 도달하면 동일한 위치에서 고해상도 검사를 다시 획득합니다.재구성 소프트웨어를 사용하여 X선 단층 촬영 데이터를 재구성합니다. 이미지를 저장하고 Trainable Weka 세분화 소프트웨어에서 엽니다. 무료 손 그리기 도구를 선택합니다.이 경우 오일에서 무료 핸드 드로잉 도구를 사용하여 이미지 전체의 위상 중 하나의 인스턴스를 강조 표시합니다. 완료되면 클래스에 추가를 클릭합니다. 픽셀에 레이블을 지정하는 동안 위상 모양을 따라가세요.그런 다음 해당 클래스에 영역을 추가합니다. 세 단계 모두의 예제에 레이블이 지정되면 Train 분류기를 클릭하여 전체 이미지를 분할합니다. 분할된 이미지를 검토합니다.좋은 결과를 얻기 위해 필요에 따라 교육 및 세분화 단계를 반복합니다. 최종 분할된 이미지를 얻으려면 결과 만들기를 선택합니다. 나중에 분석 소프트웨어에서 사용할 이미지를 저장합니다.분할된 이미지를 사용하여 시투 접각 분포를 측정합니다. 자동화된 메서드는 측정된 각도와 좌표가 있는 스프레드시트를 생성합니다. 이러한 데이터를 사용하면 접촉 각도의 분포 플롯을 허용합니다.이들은 주간 물 젖은 견본 및 2개의 혼합젖은 견본을 위한 분포입니다. 품질 검사를 위해 미니 샘플의 하위 볼륨을 자르기 및 분할합니다. 수동 접지 각 측정을 위해 하나 이상의 오일 갱리아가 있는 하위 볼륨을 선택합니다.자동화된 코드로 시투 접각 분포에서 찾을 수 있습니다. 생성된 VTK 파일을 데이터 시각화 소프트웨어에 로드합니다. 오일 및 염수 단계를 보려면 지역 옵션을 선택합니다.프로브 위치를 클릭합니다. 그런 다음 자동화된 메서드에 의해 생성되는 데이터로부터 무작위로 선택된 접촉 각도의 좌표를 입력합니다. 3단계 접지 선에서 공간 위치를 찾습니다.이제 분할된 하위 볼륨 이미지를 데이터 분석 소프트웨어에 로드합니다. 소프트웨어에서 산술 모듈을 검색합니다. 모듈 내에서 식 필드를 찾습니다.오일 및 염수 단계를 분리하는 데 필요한 식을 입력합니다. 다음으로 생성 표면 모듈을 검색합니다. 오일과 염수 표면을 생성하는 데 사용합니다.그런 다음 이전에 식별된 점에 대해 서피스를 시각적으로 검색합니다. 필터링된 원시 X선 이미지에서 슬라이스 모듈을 찾아 엽니다. 번역 값을 변경하여 X선 이미지 슬라이스를 표면의 점 수준으로 가져옵니다.레이블 표면 모듈을 찾습니다. 그 안에 는 위상 상자에 세 가지를 입력합니다. 검은 복셀만 으로 이동하고 아니오를 선택합니다.변경 사항을 적용하고 색상 맵을 변경한 후 슬라이스 모듈로 돌아갑니다. 설정된 일반 옵션을 선택합니다. 옵션에서 드래그거 표시를 선택합니다.드래그거를 접촉 각도가 측정되는 위치로 이동합니다. 디스플레이 옵션을 가져옵니다. 회전 옵션을 선택합니다.슬라이스를 3상 접촉선에 수직으로 회전합니다. 완료되면 각도 측정 도구를 선택합니다. 도구를 사용하여 선택한 지점에서 각도를 측정합니다.자동화된 접점 측정 테스트는 수동으로 이루어지는 각도 측정에 대해 결과를 플롯하는 것입니다. 이 경우와 마찬가지로 결과는 거의 같아야 합니다. 이 수평 단면은 원시 엑스레이 이미지와 세 가지 샘플의 분할 된 이미지입니다.분할된 이미지는 남은 오일 채도를 결정하고 나머지 오일 갱리아의 모양을 찾는 접촉 각도를 측정할 수 있게 합니다. 이들은 이 방법을 사용하여 발견된 세 가지 다른 샘플에 대한 접촉 각의 시상 분포에서 측정된다. 샘플 1은 오일 주입없이 60섭씨60도에서 정전기에서 주간 물 습식 상태를 가지고 있습니다.샘플 2는 노화 시 오일 주입과 함께 섭씨 80도에서 노화로 인해 더 많은 오일 습식 표면을 가진 혼합 습식의 예입니다. 샘플 3은 2개의 샘플과 유사하지만, 낮은 노화 온도 및 상이한 오일 조성물의 결과로 유동하지는 않는다. 물 범람 후 남아있는 오일 형태는 다른 습윤 조건에 따라 다릅니다.주간 수유 샘플 1의 경우, 작은 모공 모서리를 통해 소금물이 퍼져 서 모공 공간의 중앙에 갇힌 기름을 남깁니다. 대조적으로, 2및 3의 혼합 습식 케이스를 위해, 염수는 작은 모공과 틈새에 시트 같이 층으로 연결되는 기름을 떠나는 비 습윤 상으로 모공의 중앙으로 들어갔다. 이미지를 볼 때 네 번째 단계로 작용할 수 있는 시스템에 공기가 없는 것을 방지하는 것이 중요합니다.이 프로토콜에 따라 잎, 뿌리 또는 연료 전지와 같은 다른 시스템에서 유체의 기공 스케일 분포와 wettability를 볼 수 있습니다. 그러나 우리는 엑스레이와 고압 유체를 다루고 있으므로 철저한 위험 평가가 있고 실험을하는 사람들이 적절한 교육을 받은 것이 매우 중요합니다. 현장 wettability를 특성화하는 이 기술은 향상된 석유 회수 분야의 연구원들이 wettability의 변화로 인한 관련 추가 오일 회수를 탐구하는 길을 열었습니다.

pore-scale-imaging-characterization-hydrocarbon-reservoir-rock

Research

연구

JoVE Journal

Engineering

공학

우리는 비 invasively 0.7μm의 픽셀 해상도와 3D 단층 데이터 세트를 생산하는 유럽 싱크로 트론 방사선 시설 (ESRF)에 싱크로 트론 X - 선 tomography를 사용했습니다. 볼륨 렌더링 소프트웨어를 사용하여이 histological sectioning 제작한 공예품없이 자연 상태에서 내부 구조의 재건 수 있습니다.

싱크로 트론 - X - 레이 - tomography를 사용하여 서브 마이크론 해상도로 비침습 3D - 시각화

우리는 X선 현미경 촬영을 사용하여 저장소 조건에서 여러 유체 위상을 이미징하는 방법론을 제시합니다. 우리는 탄산염 암석 샘플에서 모세관 포집의 몇 가지 대표적인 결과를 보여줍니다.

여러 유체 페이즈 저수지 조건 기공 크기의 이미징 X 레이 Microtomography 사용

싱크로 빠르게 단층 촬영 저장 조건에서 CO 2 포화 된 염수의 존재하에 동적으로 석회석 화상 용해 하였다. 100 스캔을 2 시간에 걸쳐 6.1 ㎛의 해상도로 촬영 하였다.

싱크로 빠른 단층 촬영을 사용하여 탄산염의 반응의 동적 기공 규모의 저수지 조건 이미징

이 절차의 목표는 쉽고 빠르게 사용자 정의 형상과 저항 유기 액체 기름 복구 연구 하 여 붓기와 미세 장치를 생산 하는입니다. 입니다 형 처음 생성 이며 에폭시 기반 장치를 캐스팅 하는 데 사용 합니다. 대표 변위 연구 보고 됩니다.

다공성 매체에 있는 기 공-규모 이벤트 프로세스 오일 복구 응용 프로그램에 대 한 특성화를 위한 미세 장치

이 프로토콜은 트라이축 압축 중에 세분화된 토양의 고공간 해상도 컴퓨터 단층 촬영(CT) 이미지를 획득하고 이러한 CT 이미지에 이미지 처리 기술을 적용하여 입자 규모의 기계적 거동을 탐구하는 절차를 설명합니다. 하중의 토양.

싱크로트론 X선 마이크로 단층 촬영을 사용하여 전단 하에서 세분화된 토양의 고장 및 관련 곡물 스케일 기계적 거동 시각화

우리는 싱크로트론 X-선 흡수 분광 (XAS) 및 X 선 회절에 리튬 이온 및 NA-이온 전지의 전극 재료의 층간 삽입 / 탈리 프로세스의 세부 사항을 조사하는 (XRD) 기술의 사용을 설명한다. 시츄 및 현지 외 실험 장치의 동작과 관련된 구조적 거동을 이해하기 위해 사용되는 두...

방사광 기술을 사용하여 리튬 이온과 나트륨 이온 배터리 용 전극 재료의 특성

주사 투과 전자 현미경에서 에너지 분산 형 X 선 단층 촬영을 사용하여 단일 나노 입자 내의 원소 분포를 3 차원으로 특성화하는 방법에 대해 설명합니다.

개별 나노 입자의 3D 원소 매핑에 대한 에너지 분산 X 선 단층 촬영

Synchrotron-based hard X-ray micro-tomography는 리튬 금속 전극에서 고체 고분자 전해질막을 통과하는 수상돌기의 전기화학적 성장을 이미지화하는 데 사용됩니다.

싱크로 기반 하드 X 선 Microtomography를 사용하여 배터리의 실패 분석

측정 프로토콜 및 데이터 분석 과정은 동시에 격자 한 2-D 바둑판 위상을 사용하여 네 개의 방향을 따라 방사광 X 선원의 횡 일관성을 얻기 위해 주어진다. 이 간단한 기술은 X 선 소스와 X 선 광학 완전한 횡 간섭 특성화에 대해 적용될 수있다.

2-D 바둑판 위상 격자를 사용하여 여러 길을 따라 X 선 빔 일관성의 측정

본 연구 방사광 마이크로 단층 비파괴 입체 영상 법의 경우, 16 × 16 mm의 단면적 전체 마이크로 전자 패키지를 조사하기 위해 사용된다. 때문에 싱크로트론의 높은 플럭스 및 밝기에 샘플은 8.7 μm의 공간 해상도로 불과 3 분에서 몇 군데 있었다.

멀티 스케일 3 차원 마이크로 전자 패키지를 조사하는 방사광 Microtomography 사용

학습하세요 X선 마이크로토모그래피를 활용한 탄화수소 저장암 습윤성 특성화 방법을 통해 다상 유동 메커니즘을 규명하고 석유 회수율 향상 및 환경 복원에 활용할 수 있는 정량적 데이터를 획득하는 기술을.

기 공-규모 이미징 및 x 선 Microtomography를 사용 하 여 표면 상태에 탄화수소 공기 통 바위 습윤의 특성

더 많은 동영상 탐색