Reservoir Conditie Pore-schaal Beeldvorming van Multiple Fluid fasen met behulp van X-ray Microtomografie

Het doel van deze procedure is om meerdere vloeistoffasen niet-invasief te beeldvormen in de porieruimte van gesteente onder realistische omstandigheden van temperatuur en druk, vergelijkbaar met die welke voorkomen in ondergrondse reservoirs en aquifers. Dit wordt bereikt door eerst de kernassemblage zorgvuldig te monteren en deze binnen een hogedruk, hoge temperatuur kernhouder te plaatsen. De tweede stap is om de kernhouder aan te sluiten op de hogedruk, hoge temperatuur regelpompen en reactor met behulp van flexibele piekbuizen.

Vervolgens worden de druk en temperatuur in het systeem gebracht tot die van de vertegenwoordiging. Ondergrondse omstandigheden en vloeistoffen worden geëquilibreerd en geïnjecteerd in de porieruimte van het gesteente. Uiteindelijk, reservoiromstandigheden.

Micro CT-beeldvorming wordt gebruikt om zowel de hoeveelheid als de verdeling van kooldioxide te tonen die op zijn plaats wordt gehouden als een gevangen resterende fase na injectie van pekel. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van sleutelvraagstukken op het gebied van meerfasige stroming in poreuze media, zoals bepaling van resterende verzadiging voor capillair vangen en slijtage en meetmethoden van contacthoeken. Hoewel deze methode inzichten kan bieden in superkritisch CO2-pekel-gesteentesystemen met toepassing op koolstofopslag en -opslag, kan deze ook worden gebruikt voor koolwaterstof-pekel-gesteentesystemen voor het bestuderen van fenomenen met betrekking tot verbeterde oliewinning en internationale bronnen.

Visuele demonstratie van deze methode is van cruciaal belang, omdat de stapsgewijze voorbereiding van monsters en kernassemblage moeilijk te leren is. Dit komt omdat de relatie tussen de kernassemblage, de kern, de begrenzende hoes en de meerdere aluminiumwikkelingen ingewikkeld is. Om deze procedure te beginnen, test u de verbindingen van de apparatuur zorgvuldig op eventuele vloeistoflekken.

Plaats vervolgens de pekel in de basis van de reactor. Wikkel de flexibele verwarmer rond de stroomcel. Daarna, bouw de metalen eindfittingen door de draad te verwijderen van de een achtste van een inch eind van een zestiende van een inch tot een achtste van een inch reduceerfitting. Snijd vervolgens kleine groeven in het gezicht van de een achtste van een inch eind van de fitting om het geïnjecteerde kooldioxide over het hele oppervlak van de kern te verdelen.

Vervolgens leidt u de hogedrukthermokoppel door de metalen einddelen van de microflowcel en verzegelt u de thermokoppel met behulp van kwart inch ferals en moeren, zodat de hete verbinding naast het binnenvoegsel van de kern binnen de begrenzende ring van de cel zit. Boor vervolgens het gewenste monster in een kern van 6,5 millimeter in diameter en 30 millimeter tot 50 millimeter in lengte. R down de uiteinden van de kern vlak om een goede verbinding met de metalen eindstukken te garanderen. Wikkel vervolgens deze kern in aluminiumfolie.

Plaats het vervolgens in een fluoropolymeer elastomerhoes. Verbind vervolgens de uiteinden van de elastomerhoes met de metalen eindfittingen. Voeg nog een laag aluminiumfolie toe aan de buitenkant van de elastomerhoes voordat u de hete verbinding van de thermokoppel naast het inlaatgezicht van de kern plaatst en een laatste laag aluminiumfolie toevoegt.

Dit vormt de kernassemblage. Monteer nu de microflowcel met de kernassemblage die erin is verzegeld. Verbind de cel met de trap binnen de micro CT-behuizing met behulp van een klem die bovenop de roterende CT-trap is gemonteerd.

In deze procedure sluit u alle kleppen op afgezien van klep één, twee en drie. Laad vervolgens kooldioxide van de cilinder in pomp één en de reactor. Sluit dan klep één.

Verhoog langzaam de temperatuur en druk van de reactor tot de gewenste voor de porievloeistof. Meng de porievloeistof gedurende ten minste 12 uur om ervoor te zorgen dat alle fasen in chemisch evenwicht zijn voorafgaand aan injectie. Open vervolgens klep 14 en laad de begrenzende vloeistof in pomp drie.

Sluit het vervolgens en open kleppen 12 en 13. Druk de begrenzende ring van de cel op ten minste 10% hoger dan de voorgestelde porievloeistofdruk. Open vervolgens klep 11.

Laad de pekel in pomp twee en sluit deze. Open vervolgens kleppen negen, acht en zes. Verhoog langzaam de druk van de porieruimte van het gesteente tot de gewenste porievloeistofdruk en vul de porieruimte van het monster met pekel die niet geëquilibreerd is met superkritisch kooldioxide.

Open nu klep vier plus meer dan 1000 arme volumes van geëquilibreerde pekel door de kern door pomp twee opnieuw te vullen met een constante stroomsnelheid in deze procedure voorbij 10 porievolumes superkritisch kooldioxide door de kern met een zeer lage stroomsnelheid, waarbij een laag capillair getal van ongeveer 10 tot de min zes continu wordt gegarandeerd. Neem 2D projecties om het totale geïnjecteerde volume nauwkeurig te meten terwijl superkritisch kooldioxide de pekel in de porieruimte verdringt. Laat nog eens 10 volumes van geëquilibreerde pekel door de kern passeren bij dezelfde lage stroomsnelheid, wat resulteert in het vangen van superkritisch kooldioxide als resterende fase in de porieruimte.

Neem vervolgens een paar scans van het monster om de drainage of inhibitie te beeldvormen. Gebruik een voxelgrootte zodanig dat de volledige diameter van de kern binnen het gezichtsveld past. Reconstrueer vervolgens de scans met behulp van een tomografisch reconstructieprogramma.

Reconstrueer de samengestelde volumes door meerdere overlappende secties die sequentieel vereist zijn samen te voegen. Het hier getoonde beeld is een 3D-rendering van de kern na drainage waarbij elke niet-bevochtigende fasecluster een andere kleur krijgt. Deze vijf afbeeldingen tonen een 3D-rendering van dezelfde kern na vijf afzonderlijke inhibitie-experimenten, terwijl het grote kleurenbereik een slecht verbonden resterende fase aangeeft.

Dit is een doorsnede van de kern na drainage. De donkerste fase is superkritisch kooldioxide. De tussenliggende fase is pekel en de lichtste fase is gesteentekorrel, en dit is een doorsnede van de kern.

Na inhibitie