Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

ديناميكية المسام على نطاق وخزان شرط التصوير من رد الفعل في كربونات باستخدام السنكروترون التصوير المقطعي السريع

Published: February 21, 2017 doi: 10.3791/53763
Automatic Translation
1, 2, 3, 3, 1, 1
1Department of Earth Science and Engineering, Imperial College London, 2Carl Zeiss X-Ray Microscopy, 3Diamond Manchester Imaging Branchline (I13-2), Diamond Lightsource

Summary

تم استخدام السنكروترون التصوير المقطعي سريع بشكل حيوي صورة حل من الحجر الجيري في وجود CO 2 محلول ملحي -saturated في ظروف المكمن. أخذت 100 بالاشعة في قرار 6.1 ميكرون على مدى فترة من 2 ساعة.

Abstract

دوام تخزين تحت الأرض هو مصدر قلق كبير لالتقاط الكربون وتخزينه. ضخ CO 2 في مكامن الكربونات لديه القدرة على حل الأختام الجيولوجية والسماح CO 2 إلى الهرب. ومع ذلك، ولا يزال الغموض يكتنف العمليات حل في ظروف المكمن. وبالتالي، هناك حاجة لتجارب وقت حل لمراقبة والتنبؤ طبيعة ومعدل انحلال في نطاق المسام. السنكروترون التصوير المقطعي السريع هو طريقة لأخذ صور عالية الدقة وقت حل هياكل المسام المعقدة بسرعة أكثر بكثير من التقليدية μ-CT. تم استخدام الماس Lightsource الوردي شعاع بشكل حيوي صورة حل من الحجر الجيري في وجود CO 2 محلول ملحي -saturated في ظروف المكمن. أخذت 100 بالاشعة في قرار 6.1 ميكرون على مدى فترة من 2 ساعة. إن تقسيم الصور وتم قياس المسامية والنفاذية باستخدام تحليل الصور واستخلاص الشبكة. زيادة المسامية بشكل موحد على طول lengtح من العينة. ومع ذلك، فإن معدل الزيادة في كل من المسامية والنفاذية تباطأ في أوقات لاحقة.

Introduction

ومصدر القلق الرئيسي لالتقاط الكربون وتخزينه (CCS) طويل الأجل أمن تخزين 1 و 2. وثاني أكسيد الكربون، ثاني أكسيد الكربون 2، حقنها في باطن الأرض تذوب في الماء المالح المضيفة وتشكل حمض الكربونيك 3، 4، 5. هذا محلول ملحي حامضي لديه القدرة على التفاعل مع وإذابة الصخور المحيطة بها، وخاصة إذا كانت الصخور المضيفة الحجر الجيري 6. حل يمكن أن تكون مواتية والسماح لاستمرار تشكيل نفاذية 7 وزيادة الدوام تخزين 8. ومع ذلك، سلامة الختم الجيولوجية قد يكون معرضا للخطر بسبب هذا الحل والسماح CO 2 إلى تهاجر إلى السطح 9. النمذجة التنبؤية دقيقة الدوام تخزين يعتمد بالتالي على حل فهم تماما في نظام محلول ملحي صخرية وتوزيع ومعدل حركة السوائل في باطن الأرض 10 و 11 و 12.

ومع ذلك، فإن طبيعة ومعدل انحلال في الكربونات تعتمد على كل من خصائص محلول ملحي 13 و 14 و 15 و 16 و الصخور المضيفة (17). أسعار حل هي أيضا تعتمد بشدة على درجة حرارة الماء المالح والضغط 6، مما يجعل من تطوير تقنيات تجريبية لقياس العمليات التي تعتمد على الوقت معقدة في ظروف خزان تمثيلية الحيوية.

وقد لاحظ التجارب السابقة أن معدلات رد فعل على نطاق والميداني عادة أوامر من حجم أقل القياسات مفاعل الدفعة التجريبية 18، 19. التجوية، heterogene المعدنيةإيتي، والاختلاط غير مكتمل في مجال تدفق غير متجانسة والتفسيرات المحتملة لهذه الظاهرة. ومع ذلك، فإنه ليس من الممكن تقييم أهم العوامل دون الملاحظة المباشرة من مساحة المسام المتطورة خلال رد فعل. وبالتالي، هناك حاجة التجارب المسام النطاق الديناميكي لتقديم كل الأفكار إلى التفاعل بين النقل والتفاعل وللتحقق من صحة النماذج التنبؤية.

طريقة تجريبية أنشئت لدراسة العمليات المسام النطاق في تطبيقات تخزين الكربون هو الأشعة السينية مجهري (μCT) 20، 21. μ-CT ديه العديد من الفوائد: أنه يحقق دقة مكانية عالية من أسفل إلى حوالي 1 ميكرون، فمن غير الغازية، وتوفر صورا ثلاثية الأبعاد. وقد درس حل الحجر الجيري في صميم (~ سم) حجم 22 ووجد أن رد فعل الصخور محلول ملحي يزيد التباين البدني. لتعزيز فهم ر كيف مختلفةransport ورد فعل الظروف تغير الهياكل الصلبة والمسام معقدة من الضروري قياس التغيرات رد فعل يتسبب في الهندسة المسام الفضاء، والطوبولوجيا وتتدفق في أنظمة الصخور تحت سطح الأرض في درجات حرارة الخزان والضغوط وبدقة أعلى، للتحقيق في التفاصيل pore- العمليات على نطاق و. وتصف هذه الورقة وسيلة لدراسة العمليات حل رد الفعل في الصخر مع الهياكل المسام معقدة والتركيز على قياس الوقت ومعدل التفاعل يعتمد مكانيا بين الماء المالح -acidified CO 2 والصخور الكلسية في ظروف المكمن.

كانت هناك العديد من الدراسات التي بحثت في رد فعل في كربونات المعقدة 23، 24، 25، 26، 27، ولكن نظرا لضيق التجريبية أو التصوير أنها كانت إما محدودة إلى ما قبل ورد فعل آخر الصور أو لم تكتملفي الظروف تحت السطحية التمثيلية. مينكي وآخرون. 28 كان أداء ديناميكي في مجال التصوير الموقع من التفاعل بين محلول -acidified CO 2 و Ketton الحجر الجيري في نطاق المسام على مدى عدة ساعات وعند درجة حرارة وضغط ممثل لطبقة المياه الجوفية في حوالي 1 كم في العمق. ومع ذلك، Ketton هو صخرة متجانسة نسبيا مع الحبوب الكبيرة التي من السهل أن الصورة في وقت قصير جدا (~ 17 دقيقة)، ومع بعض التوقعات (~ 400). معظم الصخور كربونات هياكل المسام المعقدة التي تتطلب العديد من التوقعات إلى حل بدقة التي يمكن أن تكون عملية مكثفة الوقت ذاته باستخدام التقليدية μ-CT - إما مع شعاع أحادي اللون في مصدر السنكروترون أو مع مقعد بين كبار الماسحات الضوئية للأشعة السينية. وبالتالي، هناك حاجة إلى طريقة سريعة من التصوير المقطعي لرؤية التغيرات رد فعل يتسبب في الكربونات غير متجانسة بشكل حيوي.

مقدار الوقت الذي يستغرقه لصورة يتم التحكم عينة من تدفق عشرالبريد الأشعة السينية المصدر. أسلوب واحد من المسح الضوئي بسرعة هو استخدام شعاع متعدد الألوان من مصدر السنكروترون 20. هذا ما يسمى "الوردي شعاع" يوفر أوامر من حجم الضوء أكثر كثافة من مصادر المقعد العلوي، وبالتالي الصور التي يمكن اتخاذها في الثاني عشرات من بدلا من جداول زمنية ساعة. وundulator التي تتكون من هيكل الدوري للمغناطيس ثنائي القطب تنتج شعاع الوردي. اضطر شعاع الالكترون على الخضوع التذبذبات كما تقطع المغناطيس ونتيجة لذلك يشع الطاقة. الطاقة المنتجة تتركز على تضييق العصابات الطول الموجي وقوية جدا. ثم يتم استخدام المرايا والمرشحات لتضييق طيف الضوء لتناسب احتياجات التجريبية. مرايا امتصاص الطيف ذات الطاقة العالية بينما تمتص مرشحات طاقات أقل. ولذلك فمن الممكن لتضييق الطيف إلى الفرقة المطلوب من الإشعاع فقط باستخدام هذه الأدوات.

ومع ذلك، باستخدام هذه الشديد تدفق الأشعة السينية لا يخلو من التحديات. اليتم امتصاص أقل للطاقة الأشعة السينية من الطيف الوردي شعاع من العينة على شكل حرارة. هذا يمكن أن تتداخل مع التحكم في درجة الحرارة لفي جهاز الموقع وتسبب CO 2 إلى exsolve من حل 20. CO 2 محلول ملحي -saturated حساس جدا للحرارة والضغط وبالتالي تغيير طفيف في التوازن الحراري يمكن أن تتغير بشكل كبير من درجة الحموضة في السائل في الموقع 5. وبالتالي، يجب أن تدمج تصميم ومراقبة العناصر متأنية لطيف الأشعة السينية في معدات خط شعاع قبل التصوير.

تنتج التصوير المقطعي سريع أيضا على كمية هائلة من البيانات بمعدلات عالية. القيود المفروضة على قراءة البيانات الخروج من الكاميرا والتخزين اللاحق توفر التحدي التكنولوجي الكبير. والتغلب على بعض هذه من خلال اتخاذ عدة بمسح متتالية وتخزينها على ذاكرة الكاميرا قبل قراءتها إلى خوادم البيانات الخارجية. ومع ذلك، وهذا يتطلب أن تكون التجربة relatiباختصار vely باعتبارها ذاكرة الكاميرا يمكن أن تعقد سوى حجم محدود من البيانات. Binning البيانات الموجودة على الكاميرا كما يقلل وقت نقل لأنه يقلل من حجم البيانات التي تحتاج إلى نقلها، لكنه لا يملك القدرة على تقليل جودة الصور. بدلا من ذلك، يمكن نقل البيانات من الكاميرا بعد كل فحص قبل بدء المقبل، الأمر الذي سيزيد من الوقت الإجمالي بين بالاشعة. استخدمت هذه الدراسة المنهج الأخير مع كل الحصول على الصور اتخاذ ~ 45 ثانية وقراءة البيانات من أخذ إضافية ~ 30 ثانية.

عند اتخاذ اجراء الفحوصات بمعدل مرتفع، يجب أن المرحلة عينة تدور أسرع بكثير من المسح التقليدي، وبالتالي فإن الضغط الزاوي المحتملين على حامل الأساسي هو عظيم. من ألياف الكربون، في حين أن الأشعة السينية شفافة، مرنة عندما أكد. اذا كانت هذه التحركات عينة خلال الحصول على الصور ضوح الصورة يمكن أن يحدث. تم تصميم حامل كم الأساسية أن تكون قصيرة قدر الإمكان للتخفيف من حدة هذه الضغوط المحتملة. بالإضافة إلى ذلك، البولي مرنةإيه كيتون الأثير تم استخدام (نظرة خاطفة) أنابيب على جميع عناصر الأجهزة التجريبية إلى مرحلة قريبة بحيث كانت المرحلة حرة للتدوير. عيب واحد من استخدام أنابيب نظرة خاطفة هو أنه نفاذية إلى CO 2 على فترات زمنية ناشر. وسوف تصبح السوائل المقيمين في خطوط لفترات طويلة تدريجيا مشبع على مدى نحو 24 ساعة. كان كل الخطوط التي لم تكن بالقرب من حامل الأساسية من الفولاذ المقاوم للصدأ، وكان السائل في مفاعل إضافة إلى السبائك مختلط بقوة تسخينها والضغط لظروف تجريبية 23، 29، 30 معايرتها مسبقا.

ويصور جهاز تجريبي في الشكل 1. والحفاظ على درجة حرارة الخزان في حامل الأساسية عن طريق لف الجزء الخارجي من الغلاف في الأشعة السينية التدفئة الشريط شفافة وإدخال الحرارية عن طريق ميناء شعاعي من الخلية وفي السائل حصر. ولا يتجزأ D النسبيerivative (PID) وحدة تحكم ثم ينظم درجة الحرارة إلى حدود 1 ° C. تم الابقاء على ظروف الضغط والتدفق باستخدام ثلاث مضخات الحقن ذات الضغط العالي التي هي دقيقة لمعدل تدفق 0.001 مل / دقيقة. واستخدمت اثنين من الأملاح لهذه التجربة، واستيعاب غاية 25٪ بالوزن KI محلول ملحي خامل وأدنى امتصاص 1٪ بالوزن بوكل، 5٪ بالوزن كلوريد الصوديوم محلول ملحي على رد الفعل. ويجعل الفرق في تخفيف من السهل أن نرى وصول الماء المالح على رد الفعل في جوهر جعل حسابات حجم الميتة لا لزوم لها.

Protocol

1. تصميم استراتيجية التصوير

  1. حساب أطياف الأشعة السينية من خط الأشعة في أعلى طاقة شعاع الوردي والتمويه من أجل التنبؤ بالأداء التصوير باستخدام منحنى ضبط التجريبية وقياس الإرسال التصفية. ويرد مثال للأطياف الأشعة السينية من Lightsource I13-2 الماس "الوردي شعاع" في الشكل 2.
  2. كما أن انخفاض الطاقة تسبب الأشعة السينية تسخين العينة ولا تضيف إلى النقيض التصوير، وتصفية الجزء السفلي من الطيف بالأشعة السينية بحيث تستخدم فقط أعلى الأشعة السينية الطاقة في التصوير العينة. اختيار مرشحات في خط المواد التي تمتص في موجات منخفضة المرجوة من ضوء مناسبة لمصدر الضوء عن طريق حساب انتقال مرشح النظرية في موجات الضوء المتاحة 31 و 32. هنا، استخدام الألومنيوم والذهب للخط شعاع في هذا مصدر الضوء.
    1. استخدام عامل تصفية الفرقة تمرير تتألف من combinaنشوئها من مرشحات الأشعة السينية كما تمريرة عالية ومرآة للأشعة السينية التي تعمل بالقرب من الزاوية الحرجة بمثابة مرشح تمرير منخفض. في هذه الحالة، استخدم مجموعة من 0.2 مم الكربون بالتحلل الحراري و 0.2 مم مرشحات الألومنيوم وللمرآة شريط المغلفة البلاتين تحت زاوية حادثة 1.15 مراد. تعكس المرآة الضوء الوحيد أقل من 30 كيلو ومضمنة إضافية تم تركيبها من 2 ملم آل و 0.1 ميكرومتر الاتحاد الافريقي المرشحات التي لها قمم امتصاص في 13 و 22 كيلو على التوالي لتصفية أكثر من الأشعة السينية انخفاض الطاقة. الشكل 3 يصور جهاز خط الأشعة التصوير.
  3. اختيار ماض أن scintillates بوفرة في beamlines المتاحة ترددات الضوء وتدفق. في هذه الحالة، يتم الشاشة التلألؤ من 250 الكادميوم tungstenate ميكرون سميكة (CdWO 4)، والذي مكدسة مع 750 tungstenate الرصاص ميكرون سميكة (PbWO 4). ثم اختيار عدسة موضوعية والكاميرا التي لديها الحقل المناسب لعرض والتقاط قرار وقت لexperimeمتطلبات ntal. في هذه الحالة، بضع 1.25X عدسة موضوعية مع وجود فتحة 0.04 مع PCO EDGE 5.5 كاميرا CMOS واستخدامها لالتقاط حقل 4 ملم للعرض مع معدل إطارات من 0.001 ثانية.
  4. اختيار تقنية "flyscan" لالتقاط صور حيث أن هذا الأسلوب من مرحلة التناوب يقلل من الاهتزاز العينة. يتطلب اكتساب التقليدي أن المرحلة تتوقف عند كل زيادة الزاوي، واتخاذ الإسقاط، ثم تنتقل إلى زاوية المقبلة. وقد تم الحصول على الصور خلال هذه tomographies ديناميكية مع 'flyscan "، والتي تأخذ المسح الشعاعي الطبقي في المرحلة يتحرك ويفترض وجود زيادة الزاوي مثل أن الفرق بين كل الإسقاط على التوالي صغير. طريقة 'flyscan "يلغي آثار الذبذبات الصغيرة من البداية وتوقف الحركة ويوفر صورة عالية الجودة بسرعة أكبر.

2. جمعية معدات وخلية

  1. تحميل الأساسية في الخلية تمهيدا لفيضانات الأساسية.
  2. أولا، والتفاف الأساسية في طبقة واحدة من رقائق الألومنيوم وتضاف الى كم (على سبيل المثال، فيتون) (الشكل 4).
  3. قطع كم إلى حجم بحيث يكون 2 مم أقصر من طول المركب الأساسية والتجهيزات نهاية الداخلية. التجهيزات النهائية هي 1/16 "موضوع الأنابيب الوطني (NPT) إلى التجهيزات الاتحاد الذي تم تشكيله إلى 5 ملم وقطرها الخارجي، في حين أن كم هو 4 ملم وقطرها الداخلي.
  4. تمتد كم على التجهيزات مم نهاية 5 لإنشاء ختم ضيق. تأكد من أن ليس هناك أي مساحة بين التجهيزات نهاية والأساسية للتأكد من أن ضغط اقتصار لا ضغط على كم وقرصة من التدفق.
  5. التفاف التجهيزات وكم في اثنين من طبقات إضافية من الألومنيوم على حد سواء لمنع الغازي CO 2 من نشرها في السائل حصر وللحفاظ على كم في مكان على التجهيزات ومنع طريقا الهيدروليكي من ربط اقتصار والمسام السوائل.
  6. وضع الحول الأساسيةدير معا مرة أخرى عن طريق تحريك الأنبوب والأختام مرة أخرى في مكان وختم قبعات نهاية ولوازمها نهاية عن طريق استبدال البراغي.
  • جبل حامل الأساسية على المسرح وتوصيل تدفق وخطوط الكهرباء.
  • اختبار دوران المرحلة، والتأكد من أن جميع خطوط تدفق والكهربائية أحرار لتدوير من -90 درجة الى 90 درجة.
  • يستغرق المسح الجاف من جوهر كامل قبل البدء في التجربة.
    1. مسح الأساسية متداخلة في الفروع حوالي 4 ملم في العرض والطول. معايرة وقت التعرض المسح إلى متوسط ​​قيمة عدد من حوالي 15،000، والتي تضمن إشارة إلى ارتفاع نسبة الضوضاء دون الإفراط في تشبع ماض. اتخاذ كل فحص الجاف مع 2400 ما لا يقل عن التوقعات للحفاظ على النقيض من مرحلة وحافة الحدة.
    2. التقاط صور مسطحة ومظلمة من ماض بحيث يمكن أن تمثل أي ضرر والضجيج الخارجي للحصول أثناء إعادة الإعمار. خذ الشقق عن طريق تحريك حامل الأساسية من مجال الرؤيةوأخذ صورة من مجرد ماض مع شعاع جرا. خذ الغوامق باستخدام نفس الأسلوب مع شعاع خارج.

    • 3. نظام الضغط

    1. تحميل 1٪ كلوريد البوتاسيوم وزن (بوكل) كلوريد الصوديوم 5٪ بالوزن (كلوريد الصوديوم) محلول ملحي في مفاعل تفكيكها عن طريق سكب السوائل في خلال الجزء العلوي من وعاء المفاعل.
      1. إضافة مسحوق الصخور كربونات لتحقيق حموضة المحلول الملحي المطلوب. في هذه الحالة تم إضافة أي كربونات.
      2. إعادة تجميع مفاعل من خلال تشديد البراغي وإعادة تغليف مع الشريط التدفئة وإدخال مسبار درجة الحرارة في الجزء العلوي.
      3. تحميل CO 2 إلى مضخة حقن عن طريق فتح صمام 1 (V1 في الشكل 1).
      4. إغلاق صمام 1 والضغط على مضخة الحقن إلى 100 بار.
      5. فتح صمام 2 إلى إغراق مفاعل مع CO 2. حرارة المفاعل إلى 50 درجة مئوية باستخدام PID التحكم التفاف التدفئة في توليفة مع التحقيق في درجة الحرارة ويخدعإثارة tinuously مع النمام entrainment الفكرة مدفوعة بمحرك كهربائي خارجي. تتوازن الماء المالح مع CO 2 في 10 ميجا باسكال و 50 درجة مئوية لمدة تتراوح بين 2 و 6 ساعات للتأكد من أن الماء المالح مشبعة تماما مع CO 2 ويذوب كربونات تماما.
    2. قبل ربط حامل الأساسية، تطهير تماما نظام الهواء ومسببات محتملة في خطوط من التجارب السابقة. للقيام بذلك، قم بتوصيل خطوط فوق وتحت حامل الأساسية لتجاوز حامل الأساسية (U1 و U2).
      1. تحميل منزوع الأيونات الماء (DI) إلى مضخة المتلقي من خلال صمام 11 عن طريق وضع مضخة الاستقبال الملء.
      2. الصمامات مفتوحة 7 و 4 و 3 و استخدام مضخة الاستقبال على وضع الضغط المستمر لدفع المياه DI الى الوراء من خلال النظام ومن صمام 3 أدناه المفاعل. استخدام ما يقرب من عشرة مجلدات النظام لضمان خطوط واضحة من الهواء وتشطف نظيفة.
    3. إفراغ المتلقي مضخة لالثانية ثم تحميل محلول ملحي 25٪ بالوزن KI إلى مضخة المتلقي من خلال صمام 11 و حمل الماء DI إلى مضخة اقتصار خلال صمام 10.
      1. انهيار صمام 10 و الصمامات مفتوحة 8 و 6. استخدام مضخة حصر لحصر الأساسية في 2 ميجا باسكال.
      2. إغلاق صمام 11 و الضغط على المضخة المتلقي إلى 10 بار.
      3. الصمامات مفتوحة 9، 7، 4، و 3 واستخدام هبوط الضغط الناتجة لدفع KI مخدر محلول ملحي من خلال الأساسية.
      4. تصعيد اقتصار والمسام الضغوط تدريجيا حتى يتم تأسيس معدل تدفق معقول. دفع ما يقرب من مجلدين نظام كامل من الماء المالح من خلال الأساسية واستنزاف السوائل من خلال صمام 3 أدناه المفاعل. وبهذه الطريقة يتم إزالة كل الهواء من النظام وأغرقت الأساسية مع محلول ملحي عالية التباين الذي يجعل وصول الماء المالح رد الفعل undoped سهلة لمراقبة.
      5. انهيار صمام 3 وتدريجيا زيادة اقتصار والمسام الضغوط حتى ينحصر جوهر في 12 ميجا باسكال والضغط المسام هو 10 ميجا باسكال. مفتاح كهربائيعلى وحدة تحكم PID لجلب الأساسية ل50 ° C.
      6. ووقف ضخ المتلقي، صمام قريب 3، وفتح صمام 5 في قاعدة المفاعل لربط نظام المفاعل حتى النخاع.

    4. السائل التدفق، والحصول على الصور

    1. توسيط وسط الأساسية في مجال الرؤية واتخاذ التوقعات 2-D بشكل مستمر كما غمرت الأساسية لتتبع التقدم المحرز الفيضانات الأساسية. خذ التوقعات 2-D عن طريق تشغيل شعاع الوردي واستخدام الكاميرا لالتقاط الصور من دون الدورية للمرحلة. ابتداء من 2-D التوقعات قبل حقن السوائل رد الفعل يعطي واضحة قبل صورة محلول ملحي التي سيتم لاحقا مقارنة مع محلول ملحي شغل في الصور اللاحقة.
    2. ضبط مضخة المتلقي لإعادة ملء في معدل التدفق المطلوب وبالتالي سحب السائل من المفاعل من خلال الأساسية في ظروف تدفق المرجوة في حين ترك مضخة الحقن لتنظيم ضغط من الواجهة الأمامية.
      1. رصد التوقعات 2-Dلإجراء تغييرات في توهين أن إشارة وصول الماء المالح على رد الفعل. عندما يصل الماء المالح على رد الفعل، ونقل جوهر زيادة وسوف التوقعات 2-D سطع بشكل كبير كما مزيدا من الضوء يضرب ماض وتشريد محلول ملحي مخدر من قبل عالية الأشعة السينية شفافة السائل على رد الفعل. إذا كان هناك أي فرق بين تخفيف محلول ملحي على رد الفعل وعدم التفاعل ثم، اعتمادا على الطيف خط شعاع، وإعادة التجربة من الخطوة 2.1 مع ارتفاع تركيز الملح KI أو باستخدام مختلف الملح امتصاص عالية قد تكون مطلوبة.
      2. وقف بمسح 2-D و 3 D tomographies تتخذ تباعا بأسرع ما يسمح للجهاز التصوير. استخدام ما يقرب من 1000 التوقعات في مسح. مسح الأساسية فقط باستخدام 180 درجة دوران (بدلا من 360 التقليدي درجة). أثناء استخدام درجة أقل من دوران يقلل من نسبة الإشارة إلى الضوضاء، وهو أسرع ويساعد على تجنب الضغط وصراعا تدفق وخطوط الكهرباء. أخذ يمسح 3-D حتى إييثإيه وصلت الى حد الساعة أو جوهر يبدو حل بما فيه الكفاية أن هناك خطر وشيك الانهيار البنيوي الداخلي (وبالتالي التسبب في فقدان كل من ضغط اقتصار والأساسية كلها بيانات المسح الجاف في المستقبل).
    3. بعد أخذ الفحص الماضي، أزال الضغط على النظام بكفاءة لتجنب رد فعل جوهر أي زيادة.
      1. أولا إيقاف مضخة الاستقبال. ثم صمام ثيق 5 ربط المفاعل لبقية النظام.
      2. خطوة للضغط النظام باستمرار باستخدام اقتصار وتلقي مضخات حفظ حول 1MPa المزيد من الضغوط على السائل حصر.
      3. مرة واحدة في التوصل 1 ميجا باسكال من الضغط الجوي، وفتح اقتصار ومضخات تلقي باستخدام صمامات 10 و 11 و تشغيله في وضع التدفق المستمر لاستنزاف أي السائل المتبقية.
      4. اغلاق وحدة تحكم PID وفتح 4 في اتجاه الاتحاد (U2) في الجزء العلوي من حامل الأساسية للافراج عن أي ضغط النظام المتبقية.
      5. ببطء تخفيف خط اقتصاربينما يمسك الزائد DI حصر المياه مع ورقة ماصة. صمامات إغلاق 6 و 7 و اتحاد قطع 1 و الخطوط الكهربائية.
      6. قم بفك المشبك مرحلة وإزالة حامل الأساسية من مرحلة.
    4. إزالة بعناية التجمع الأساسية من صاحب الأساسية ثم افصل كم من التجهيزات نهاية الداخلية. لا تقم بإزالة الأساسية من الأكمام لأن ذلك قد يؤدي إلى تلف هشة رد فعل الأساسية. وضع الأساسية المغطاة كم في كوب كامل من الماء DI لتمييع أي محلول ملحي يحتمل رد الفعل، ووقف كل رد فعل.
    5. تجفيف الأساسية بأكمله في C الفرن 60 درجة لمدة 12 ساعة على الأقل. ثم قم بإعادة تحميل الأساسية على المسرح باستخدام جبل عينة التقليدية، وتفحص من جديد في القرار نفسه والتوقعات كما الفحص الجاف الأولي.

    تجهيز 5. صورة

    1. تصحيح الصور التي أعيد بناؤها لأي تصلب شعاع المرتبطة باستخدام شعاع متعدد الألوان بافتراض أن أي يؤثر على شعاعيا SYMمتري التمويه يعمل 33.
    2. تصفية الصور باستخدام فلتر الحفاظ على حافة مثل وسائل غير مترجمة إلى زيادة إشارة إلى الضوضاء 34، 35 (انظر الملف التكميلي ).
    3. جزء من مسح الصور الجافة باستخدام فاصلة تجزئة 36 الخوارزمية وتحدد البذور والصخور والفراغ (انظر الملف التكميلي ).
      1. أخذ الصورة الأولى من جوهر مع محلول ملحي على رد الفعل وتسجيل كل صورة لاحقة إلى الصورة الأولى وإعادة تشكيله باستخدام طريقة اختزال Lanczos 37 مع الصورة الأولى كمرجع. كما يميل رد فعل مستمر لطمس الحواف، وتجزئة مستجمعات المياه على الصور ليستكافية لتجزئة دقيقة.
      2. طرح كل صورة أساسية وردت من الصورة الأولى للحصول على صورة الفرق. شريحة الصور الفرق في التغيير وأي تغيير. تسجيل المسح الجاف مجزأة إلى أول مسح رد الفعل ومن ثم طرح التغيير مجزأة من الفحص الجاف مجزأة إلى تحقيق مجزأة رد فعل صور 38.

    6. النمذجة

    1. استخدام الصور binarized كمدخلات في إما مباشرة نافيير ستوكس تدفق حلالا 39، 40، أو نموذج استخراج شبكة 41 (الشكل 8) لوصف التغيرات النفاذية وتقديم رؤى المادية في ديناميات حل.

    Representative Results

    تم تصوير التفاعل بين الكالسيت وغير مصقول scCO 2 المشبعة محلول ملحي في 4 ملم قطرها 1.2 سم طويلة بورتلاند كربونات الأساسية 42. بورتلاند كربونات هو نقي نسبيا (<99٪) الكالسيت الأوليت صخر كلسي مع معقدة التركيب المسامي غير المتجانس 43. تم تصفيتها الأشعة السينية منخفضة الطاقة عن طريق تمرير شعاع من خلال 2 ملم من آل و 0.1 ميكرومتر من الاتحاد الافريقي. وقد استخدمت CdWO 4 ماض مع عدسة موضوعية 1.25X وكاميرا EDGE PCO في الجمعية كاشف. تم الحصول عليها من المسح الجافة مع 4000 التوقعات بينما كان يمسح ديناميكية 1000 توقعات كل منهما. بلغ إجمالي اكتساب الوقت ~ 1 دقيقة 15 ثانية في المسح مع ~ 100 بالاشعة التي اتخذت على مدى فترة من 2 ساعة.

    تم الانتهاء من إعادة الإعمار والقطع الأثرية إزالة باستخدام برنامج الماس Lightsource الملكية. وتتكون كل صورة لعام 2000 3 voxels، مبادرة الخوذ البيضاءالفصل ثم تم اهمال لزيادة إشارة إلى الضوضاء الناتجة في صورة 1000 3 voxels بدرجة وضوح 6.1 ميكرومتر (الشكل 5). ثم تم معالجة الصور باستخدام وحدات معالجة الصور في Avizo 8.1 و برامج يماغيج (انظر الملف التكميلي). كل صورة تحتاج ما يقرب من 12 ساعة وحدة المعالجة المركزية و 3 ساعات GPU من المعالجة على جهاز كمبيوتر مع وحدة المعالجة المركزية 3.0 غيغاهرتز وGPU تسلا K20C.

    وقد تم تحليل الصور مجزأة على شكل سلسلة من الوقت لتغييرات المسامية عن طريق حساب عدد من voxels من المسام والصخور. خلال زيادة المسامية حل مع مرور الوقت (الشكل 6). الفحص البصري للصور مجزأة (الشكل 7) يبين وجود قناة في اتجاه التدفق. عندما يتم رسم المسامية بوصفها وظيفة من الوقت والمسافة من عينة مدخل فمن الواضح أن يتم تشكيل القناة في الساعة الأولى ثم اتسعت مع استمرار التجربة (F igure 8).

    ثم تم استخدام صور مجزأة كمدخل إلى نموذج استخراج شبكة لتحليل التغيرات نفاذية (الشكل 9). وقد وجد أن هناك زيادة حادة في نفاذية خلال الساعة الأولى، ولكن بعد ذلك استقر نفاذية في أوقات لاحقة.

    شكل 1
    الشكل 1. في الموقع جهاز تجريبي. وضغط CO 2 بواسطة مضخة حقن وتستخدم للتوازن الماء المالح في المفاعل. يتم سحب الماء المالح رد الفعل من خلال التجمع الأساسية بواسطة مضخة الاستقبال. يقتصر الخلية عن طريق المياه DI في مضخة اقتصار وساخنة باستخدام الشريط التدفئة التي تسيطر عليها الحرارية في السوائل حصر. يرتبط النظام التجريبي معا باستخدام الأنابيب وتدفق السوائل يتم توجيه باستخدام صمامات (V) واتحادات (U).ملاحظة: //www.jove.com/files/ftp_upload/53763/53763fig1large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل 2
    الشكل 2. أطياف الأشعة السينية شعاع الوردي الماس Lightsource I-13I حسابها باستخدام كل من منحنى ضبط التجريبية والنظرية الانعكاسية المرآة ونقل التصفية. مرايا تمتص طاقات فوق 30 كيلو. القاعدة والاتحاد الافريقي مرشحات تمتص طاقات أقل من 13 و 22 كيلو على التوالي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل (3)
    الشكل 3. جهاز التصوير خط شعاع. آل والاتحاد الافريقي ورقة تصفية شعاع وردي والأشعة السينية المتبقية ضربت عشرالبريد التجمع الأساسية. ويتم امتصاص جزء من الأشعة السينية التي كتبها العينة في حين أن بقية تمر من خلال عينة وضرب ماض التي تتفلور في الطيف المرئي. هذا الضوء المرئي ثم تركز قبل الهدف على اتفاقية مكافحة التصحر، وهو ما يترجم هذا الضوء إلى صورة رقمية منقطة حيث قيمة بكسل الكثافة هي وظيفة من عدد من الأشعة السينية التي يتم استيعابها من قبل ماض. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل (4)
    الرقم 4. التجمع الأساسية داخل حامل الأساسية. ويرد أنابيب نظرة خاطفة إلى التجهيزات نهاية الداخلية ومترابطة من خلال قبعات نهاية الصلب. يتم لف الأساسية في رقائق الألومنيوم وإدراجها في الأكمام. ثم يبسط كم على التجهيزات حد لإنشاء ماء حد ذاتهاتضاف القاعدة واثنين من طبقات إضافية من رقائق الألومنيوم لعقد كل شيء في مكان ومنع انتشار الغاز. يتم تأمين الحرارية إلى خارج التجمع الأساسية مع الطبقة الخارجية من رقائق الألومنيوم لاصقة. الرقم معدلة من مينكي وآخرون. 42. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الرقم 5
    الشكل 5. شريحة 2-D للصورة التي أعيد بناؤها من قبل (أ) وبعد (ب) حل. المناطق أخف والحبوب والمناطق الداكنة هي المسام. عدم وضوح على حواف الحدود الحبوب / المسام يمكن أن ينظر إليه في الجزء رد فعل من مساحة المسام (ب). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل (6)
    تآمر الشكل 6. المسامية مع مرور الوقت. زيادة المسامية خطيا مع انخفاض طفيف في المنحدر في الساعة الثانية من الحل. الرقم معدلة من مينكي وآخرون. 42. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الرقم 7
    الرقم 7. تقديم 3-D من التغيير في المسامية في الدقيقة 60 من زمن التجربة، حيث يمثل اللون الأخضر أكبر تغيير في المسامية والأحمر الأقل. وينظر الى القناة التي يسهل اختراقها واضحة إنشاؤها من قبل التفاعل الكيميائي السائل الصلبة في مركز قلب حيث حل هو أعظم. الرقم معدلة من مينكي وآخرون."XREF"> 42. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الرقم 8
    الرقم 8. لمحات من المسامية بوصفها وظيفة من المسافة من مدخل العينة. المسامية هي موحدة على طول محور حل، ولكن معدل انحلال التغييرات بوصفها وظيفة من الزمن. الرقم معدلة من مينكي وآخرون. 42. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الرقم 9
    ويظهر الشكل 9. (A) واستخراج شبكة تجرى على صور مجزأة في 60 دقيقة، وتبينمساحات واسعة المسام (كرات) وصلاتهم (أنابيب). (ب) ويظهر نفاذية المحسوبة لزيادة مع مرور الوقت مع ارتفاع حاد ما بين 40 و 60 دقيقة كقناة حل واسعة وراسخة. الرقم معدلة من مينكي وآخرون. 42. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    Discussion

    الخطوات الأكثر أهمية للتصوير الحيوي من رد فعل في الهياكل المسام غير متجانسة في ظروف الخزان هي: 1) التحكم في درجة الحرارة دقيقة للخلية داخل شعاع وردي. 2) الاستقرار حامل ناجحة الأساسية على المسرح تتحرك بسرعة. 3) تقنيات كفاءة معالجة البيانات والتخزين؛ و4) تجزئة فعالة من الصور وقت حل.

    التحكم في درجة الحرارة ضرورية للتصوير حالة الخزان باستخدام شعاع الوردي. إذا ارتفعت درجة الحرارة فوق درجة حرارة المفاعل، سوف CO 2 exsolve في الفضاء المسام وكلا تغيير الرقم الهيدروجيني للمحلول ملحي وإنشاء العقد من ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة 2 في مساحة المسام التي يمكن أن تغير طبيعة حل 44. استخدام الفلاتر لامتصاص الأشعة السينية انخفاض الطاقة أمر بالغ الأهمية لإزالة هذا التوتر درجة الحرارة الإضافية التي تسمح الحرارية والتفاف التدفئة إلى التحكم في درجة الحرارة بشكل فعال خارجيا. ومع ذلك، والمرشحات تقلل منإجمالي إنتاجية الطاقة من شعاع، وبالتالي يجب أن تستخدم لماما حتى لا زيادة كبيرة في إجمالي اكتساب الوقت. وعلاوة على ذلك، نوع الفلتر وسمك يجب أن يكون متلائما مع موجات الطاقة النوعية والإنتاجية للخط شعاع.

    صاحب الأساسية يخضع لضغوط الدوران والاهتزاز أثناء التصوير المقطعي الاستحواذ التي يمكن أن تسبب كم من ألياف الكربون لزعزعة خلال مرحلة التناوب وطمس التوقعات. للحد من هذه الإمكانات، تم تصميم حامل الأساسية كما قصيرة الأكمام 6 سم للاستخدام في مسرع دوراني تزامني. وهذا من شأنه كم لا تكون مواتية للاستخدام مع أعلى مقاعد البدلاء والماسحات الضوئية، والتركيبات نهاية الصلب سوف تمنع تقليل المسافة مصدر العينة والتكبير الهندسي. ومع ذلك، مع مصدر الضوء مواز هذه ليست المخاوف.

    كل فحص تصوير الشعاعي الطبقي اتخذت في سلسلة يمكن أن يكون حجم أكثر من 20 غيغابايت وهذا يعني أن سلسلة من 100 بالاشعة سيكون 2 تيرابايت في الحجم. عند اتخاذ العديد من يمسح على التوالي خامسة جداckly كل من عرض النطاق الترددي الصك وخيارات التخزين توفر تحديات كبيرة لإدارة البيانات. يجب أن يتم تصميم أجهزة التصوير التجريبي مع هذه القيود في الاعتبار وذلك لتحقيق الكامل لإمكانات ديناميكية التصوير المقطعي سريع. يجب تحديد الاختناقات نقل البيانات قبل بدء التجربة والبنية التحتية لتكنولوجيا تكييفها بحيث قضايا مثل الكاميرا قراءة خارج السرعة، سرعة نقل وتخزين سرعة الكتابة لا تحول دون سرعة إمكانية الاستحواذ.

    تجزئة فعالة من الصور وقت حل من حل يوفر تحديا. عندما يؤخذ مسح تصوير الشعاعي الطبقي في تغيير النظام حواف الحدود الصلبة والسائلة يمكن أن تصبح غير واضحة. هذا التمويه يجعل تقنيات تجزئة التقليدية مثل مستجمعات المياه، والتي تعمل على افتراض أن الحدود ستكون المناطق وفقا لأعلى توهين التدرج، ناهيك عن النجاح. لتجنب هذا، كانت الصورة اختلاف unreacيتم احتساب تيد وكان رد فعل الصور التي تقدم صورة من المناطق الوحيدة للتغيير. وتسمح هذه الطريقة لتجزئة الناجحة للبنية المسام المتغيرة باستمرار.

    السنكروترون التصوير المقطعي سريع إلى جانب جهاز مقياس الخزان هو المنهج التجريبي القوية التي يمكن تكييفها لاستكشاف مجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك العمليات المتعددة المراحل التدفق، وحركة الهواء الأفقية والتشتت، ونقل في وسائل غير متجانسة كيميائيا. ومع ذلك، يقتصر الجهاز الحالي إلى حل وقت بناء على أمر من ثانية، تجارب على مرحلة واحدة، وأحجام عينة صغيرة. ويمكن أن تشمل ترقيات تصميم المستقبل مضخات إضافية للقدرات على ثلاث مراحل، وزيادة تدفق لتكون قادرة على اختراق وسائل أكبر، وتقنيات إعادة الإعمار أفضل التي تسمح لعدد أقل من التوقعات التي يتعين اتخاذها في المسح، ونهج متعدد المتغيرات إلى الحصول على الصور وتنويع قطاعات التي يمكن أن تزيد من تحسين المعلومات عمق واتساع نطاقها، ودقة.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    NaCl salt Sigma Aldrich S7653-1KG
    KCl salt Sigma Aldrich P9333-1KG
    KI salt Sigma Aldrich 30315-1KG
    Core holder Airbourne Composites 110 mm Core holder Constructed in conjunction with Imperial College
    PEEK tubing Kinesis 1560xL
    Thermocouple Omega Engineering KMTSS-IM300U-150
    Flexible Heating Tape Omega Engineering KH-112/10-P
    1/16" Needle Valve Hydrasun Ltd MVE1002
    High Pressure Syringe Pump Teledyne ISCO 1000D
    600 mL Parr Reactor Parr Instrument Company 4547A - hastelloy
    CO2 Cylinder BOC CO2 - size E
    Viton Fisher Scientific 11572583
    Aluminium Foil Coroplast 1510AWX
    ImageJ - image processing NIH ImageJ
    Matlab Mathworks Matlab Used for data analysis
    Avizo FEI Avizo
    Snoop Leak Detector Swagelok MS-SNOOP-8OZ

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Herzog, H., Caldeira, K., Reilly, J. An issue of permanence: Assessing the effectiveness of temporary carbon storage. Clim. Change. 59, 293-310 (2003).
    2. Metz, B., Davidson, O., de Coninck, H., Loos, M., Meyer, L. Carbon Dioxide Capture and Storage. IPCC. , Cambridge University Press. 431 (2005).
    3. Langmuir, D., Hall, P., Drever, J. Aqueous Environmental Geochemistry. , Prentice Hall. (1997).
    4. Morse, J. W., Mackenzie, F. T. Geochemistry of sedimentary carbonates. , Elsevier. (1990).
    5. Peng, C., Crawshaw, J. P., Maitland, G. C., Trusler, J. M., Vega-Maza, D. The pH of CO 2-saturated water at temperatures between 308K and 423K at pressures up to 15MPa. J Supercrit Fluid. 82, 129-137 (2013).
    6. Peng, C., Crawshaw, J. P., Maitland, G. C., Trusler, J. M. Kinetics of calcite dissolution in CO 2-saturated water at temperatures between (323 and 373) K and pressures up to 13.8 MPa. Chem. Geol. 403, 74-85 (2015).
    7. Bachu, S., Nordbotten, J. M., Celia, M. A. Evaluation of the spread of acid gas plumes injected in deep saline aquifers in western Canada as an analogue to CO2 injection in continental sedimentary basins. Proceedings of 7th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies. 1, (2004).
    8. Bachu, S. Review of CO 2 storage efficiency in deep saline aquifers. Int J Greenh Gas Con. , (2015).
    9. Marland, G., Fruit, K., Sedjo, R. Accounting for sequestered carbon: the question of permanence. Environ Sci Policy. 4, 259-268 (2001).
    10. Daccord, G., Lenormand, R., Lietard, O. Chemical Dissolution of a Porous-Medium by a Reactive Fluid .1. Model for the Wormholing Phenomenon. Chem. Eng. Sci. 48, 169-178 (1993).
    11. Daccord, G., Lietard, O., Lenormand, R. Chemical Dissolution of a Porous-medium by a Reactive Fluid .2. Convection vs Reaction, Behavior Diagram. Chem. Eng. Sci. 48, 179-186 (1993).
    12. Maheshwari, P., Ratnakar, R., Kalia, N., Balakotaiah, V. 3-D simulation and analysis of reactive dissolution and wormhole formation in carbonate rocks. Chem. Eng. Sci. 90, 258-274 (2013).
    13. El-Maghraby, R., Pentland, C., Iglauer, S., Blunt, M. A fast method to equilibrate carbon dioxide with brine at high pressure and elevated temperature including solubility measurements. J Supercrit Fluid. 62, 55-59 (2012).
    14. Fredd, C., Fogler, S. Influence of Transport and Reaction on Wormhole Formations in Porous Media. AIChE. 44, (1998).
    15. Gharbi, O., Toth, A., Bijeljic, B., Boek, E., Blunt, M. PGE Seminar Series. , Imperial College London. (2013).
    16. Luquot, L., Gouze, P. Experimental determination of porosity and permeability changes induced by injection of CO2 into carbonate rocks. Chem. Geol. 265, 148-159 (2009).
    17. Cohen, C. E., Ding, D., Quintard, M., Bazin, B. From pore scale to wellbore scale: Impact of geometry on wormhole growth in carbonate acidization. Chem. Eng. Sci. 63, 3088-3099 (2008).
    18. Li, L., Peters, C. A., Celia, M. A. Upscaling geochemical reaction rates using pore-scale network modeling. Adv Water Resour. 29, 1351-1370 (2006).
    19. Swoboda-Colberg, N. G., Drever, J. I. Mineral dissolution rates in plot-scale field and laboratory experiments. Chem. Geol. 105, 51-69 (1993).
    20. Berg, S., et al. Real-time 3D imaging of Haines jumps in porous media flow. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110, 3755-3759 (2013).
    21. Blunt, M. J., et al. Pore-scale imaging and modelling. Adv Water Resour. 51, 197-216 (2013).
    22. Ott, H., et al. Core-flood experiment for transport of reactive fluids in rocks. Rev. Sci. Instrum. 83, 084501 (2012).
    23. Gharbi, O. Fluid-Rock Interactions in Carbonates: Applications to CO2 storage. , Imperial College London. (2014).
    24. Noiriel, C., Gouze, P., Made, B. 3D analysis of geometry and flow changes in a limestone fracture during dissolution. J Hydrol. 486, 211-223 (2013).
    25. Hao, Y., Smith, M., Sholokhova, Y., Carroll, S. CO2-induced dissolution of low permeability carbonates. Part II: Numerical modeling of experiments. Adv Water Resour. 62, 388-408 (2013).
    26. Smith, M. M., Sholokhova, Y., Hao, Y., Carroll, S. A. CO2-induced dissolution of low permeability carbonates. Part I: Characterization and experiments. Adv Water Resour. 62, 370-387 (2013).
    27. Gouze, P., Luquot, L. X-ray microtomography characterization of porosity, permeability and reactive surface changes during dissolution. J. Contam. Hydrol. 120-121, 45-55 (2011).
    28. Menke, H. P., Bijeljic, B., Andrew, M. G., Blunt, M. J. Dynamic Three-Dimensional Pore-Scale Imaging of Reaction in a Carbonate at Reservoir Conditions. Environ. Sci. Technol. 49, 4407-4414 (2015).
    29. Andrew, M., Bijeljic, B., Blunt, M. Reservoir Condition Pore-scale Imaging of Multiple Fluid Phases Using X-ray Microtomography. J Vis Exp. , (2015).
    30. Andrew, M., Bijeljic, B., Blunt, M. J. Pore-scale imaging of trapped supercritical carbon dioxide in sandstones and carbonates. Int J Greenh Gas Con. 22, 1-14 (2014).
    31. Henke, B. L. Filter Transmission. , Available from: http://henke.lbl.gov/optical_constants/filter2.html (2015).
    32. Henke, B. L., Gullikson, E. M., Davis, J. C. X-ray interactions: photoabsorption, scattering, transmission, and reflection at E= 50-30,000 eV, Z= 1-92. At. Data Nucl. Data Tables. 54, 181-342 (1993).
    33. Schlüter, S., Sheppard, A., Brown, K., Wildenschild, D. Image processing of multiphase images obtained via X-ray microtomography: A review. Water Resour. Res. 50, 3615-3639 (2014).
    34. Buades, A., Coll, B., Morel, J. -M. A non-local algorithm for image denoising. Computer Vision and Pattern Recognition, 2005. CVPR 2005. IEEE Computer Society Conference on. 2, 60-65 (2005).
    35. Buades, A., Coll, B., Morel, J. -M. Nonlocal image and movie denoising. Int J Comput Vision. 76, 123-139 (2008).
    36. Sheppard, A. P., Sok, R. M., Averdunk, H. Techniques for image enhancement and segmentation of tomographic images of porous materials. Physica A. 339, 145-151 (2004).
    37. Lanczos, C. An iteration method for the solution of the eigenvalue problem of linear differential and integral operators. , United States Governm. Press Office. (1950).
    38. Andrew, M., Menke, H., Blunt, M. J., Bijeljic, B. The Imaging of Dynamic Multiphase Fluid Flow Using Synchrotron-Based X-ray Microtomography at Reservoir Conditions. Transport Porous Med. , 1-24 (2015).
    39. Raeini, A. Q., Blunt, M. J., Bijeljic, B. Modelling two-phase flow in porous media at the pore scale using the volume-of-fluid method. J. Comput. Phys. 231, 5653-5668 (2012).
    40. Bijeljic, B., Raeini, A., Mostaghimi, P., Blunt, M. J. Predictions of non-Fickian solute transport in different classes of porous media using direct simulation on pore-scale images. Phys Rev E. 87, 013011 (2013).
    41. Dong, H., Blunt, M. J. Pore-network extraction from micro-computerized-tomography images. Phys Rev E. 80, 036307 (2009).
    42. Menke, H. P., Bijeljic, B., Andrew, M. G., Blunt, M. J. Dynamic Pore-scale Imaging of Reactive Transport in Heterogeneous Carbonates at Reservoir Conditions. Energy Procedia. 63, 5503-5511 (2014).
    43. Bijeljic, B., Mostaghimi, P., Blunt, M. J. Signature of non-Fickian solute transport in complex heterogeneous porous media. Phys. Rev. Lett. 107, 204502 (2011).
    44. Ott, H., Oedai, S. Wormhole formation and compact dissolution in single-and two-phase CO2-brine injections. Geophys. Res. Lett. 42, 2270-2276 (2015).

    Tags

    الهندسة، العدد 120، احتجاز الكربون وتخزينه، حمض حقن، التصوير المقطعي بالأشعة السينية، السنكروترون الوردي شعاع، خزان الحالة، حل كربونات
    ديناميكية المسام على نطاق وخزان شرط التصوير من رد الفعل في كربونات باستخدام السنكروترون التصوير المقطعي السريع
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Menke, H. P., Andrew, M. G.,… More

    Menke, H. P., Andrew, M. G., Vila-Comamala, J., Rau, C., Blunt, M. J., Bijeljic, B. Dynamic Pore-scale Reservoir-condition Imaging of Reaction in Carbonates Using Synchrotron Fast Tomography. J. Vis. Exp. (120), e53763, doi:10.3791/53763 (2017).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter