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ताकना पैमाने इमेजिंग और उप सतह की स्थिति में हाइड्रोकार्बन जलाशय रॉक गीला करने का लक्षण वर्णन एक्स-रे Microtomography

Published: October 21, 2018 doi: 10.3791/57915
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Department of Earth Science and Engineering, Imperial College London

Summary

इस प्रोटोकॉल के लिए एक अपारदर्शी छिद्रित मध्यम (हाइड्रोकार्बन जलाशय रॉक) के जटिल गीला शर्तों की विशेषता के लिए तीन आयामी उप सतह पर एक्स-रे microtomography द्वारा प्राप्त छवियों का उपयोग कर प्रस्तुत की है ।

Abstract

हाइड्रोकार्बन जलाशय चट्टानों में सीटू नम माप में हाल ही में संभव हो गया है । इस काम का उद्देश्य एक को हाइड्रोकार्बन जलाशय रॉक की जटिल गीला शर्तों को ताकना का उपयोग करने के पैमाने पर तीन आयामी एक्स-रे इमेजिंग की स्थिति को सतह पर विशेषता प्रोटोकॉल मौजूद है । इस काम में, विषम कार्बोनेट जलाशय चट्टानों, एक बहुत बड़े उत्पादन तेल क्षेत्र से निकाले, के लिए प्रोटोकॉल का प्रदर्शन किया गया है । चट्टानों नमकीन पानी और तेल के साथ संतृप्त और तीन सप्ताह से अधिक की उपसतह की स्थिति है कि आम तौर पर हाइड्रोकार्बन जलाशयों में मौजूद है (मिश्रित-गीला के रूप में जाना जाता है) के लिए गीला करने की स्थिति को दोहराने में वृद्ध कर रहे हैं । नमकीन इंजेक्शन के बाद, उच्च संकल्प तीन आयामी छवियों (2 µm/voxel) प्राप्त कर रहे है और फिर संसाधित और विभाजित । संपर्क कोण के वितरण की गणना करने के लिए, जो कि गीलाता को परिभाषित करता है, निम्न चरण निष्पादित किए जाते हैं । पहला, द्रव-द्रव और द्रव-चट्टान सतहों को जाल कर रहे हैं । सतहों voxel कलाकृतियों को दूर करने के लिए चिकनी कर रहे हैं, और सीटू संपर्क कोणों में पूरी छवि भर में तीन चरण संपर्क लाइन पर मापा जाता है । इस विधि का मुख्य लाभ इस तरह के रॉक सतह किसी न किसी प्रकार, रॉक रासायनिक संरचना, और ताकना आकार के रूप में अपने आप को ताकना के लिए गीला करने की सुविधा लेखांकन में स्केल रॉक संपत्तियों, की विशेषता है । में सीटू गीलाता अंक के हजारों की सैकड़ों पर तेजी से निर्धारित किया जाता है.

विधि विभाजन सटीकता और एक्स-रे छवि संकल्प द्वारा सीमित है । इस प्रोटोकॉल के लिए अंय जटिल विभिंन तरल पदार्थ के साथ संतृप्त और विभिंन स्थितियों में आवेदनों की एक किस्म के लिए चट्टानों की गीला विशेषताएं इस्तेमाल किया जा सकता है । उदाहरण के लिए, यह इष्टतम गीला है कि एक अतिरिक्त तेल वसूली उपज सकता है निर्धारित करने में मदद (यानी, नमकीन लवणता तदनुसार उच्च तेल वसूली प्राप्त करने के लिए डिजाइन) सकता है और सबसे कुशल गीला शर्तों को खोजने के लिए और अधिक सह2 जाल उपसतह संरचनाओं में ।

Introduction

(एक ठोस सतह पर immiscible तरल पदार्थ के बीच संपर्क कोण) एक प्रमुख गुण है कि नियंत्रण द्रव विंयास और जलाशय चट्टानों में तेल वसूली में से एक है । गीला सापेक्ष पारगम्यता और केशिका दबाव1,2,3,4,5,6सहित macroscopic प्रवाह गुणों को प्रभावित करता है । हालांकि, जलाशय चट्टान के सीटू गीला करने में मापने एक चुनौती बनी हुई है । जलाशय रॉक गीलाता परंपरागत रूप से कोर स्केल पर निर्धारित किया गया है, परोक्ष रूप से गीला सूचकांक का उपयोग7,8, और फ्लैट खनिज सतहों पर सीधे पूर्व सीटू 4,9 , 10 , 11. दोनों गीला सूचकांक और पूर्व सीटू संपर्क कोण माप सीमित है और मिश्रित-गीला (या संपर्क कोण की सीमा) है कि आम तौर पर हाइड्रोकार्बन जलाशयों में मौजूद विशेषता नहीं कर सकते हैं । इसके अलावा, वे ताकना के लिए खाते में नहीं है पैमाने रॉक संपत्तियों, जैसे रॉक खनिज, सतह किसी न किसी, ताकना-ज्यामिति, और स्थानिक विविधता, कि ताकना पैमाने पर द्रव व्यवस्था पर सीधा प्रभाव पड़ता है ।

गैर इनवेसिव तीन आयामी इमेजिंग में हाल ही में अग्रिमों का उपयोग कर एक्स-रे microtomography12, एक ऊंचा तापमान और दबाव उपकरण13के उपयोग के साथ संयोजन में, पारगंय मीडिया 14 में बहुत अवस्थायां प्रवाह के अध्ययन की अनुमति दी है ,15,16,17,18,19,20,21,22,23। इस प्रौद्योगिकी एक अपारदर्शी छिद्रित मध्यम (खदान चूना पत्थर रॉक में ताकना पैमाने पर सीटू संपर्क कोण माप में मैनुअल के विकास की सुविधा है) उपसतह24पर । एक मतलब संपर्क कोण मूल्य ४५ ° ± 6 ° सीओ2 और पोटेशियम आयोडाइड के बीच (KI) नमकीन पानी कच्चे छवियों से हाथ से ३०० अंक पर प्राप्त किया गया था । हालांकि, मैनुअल विधि समय लेने वाली है (यानी, १०० संपर्क कोण अंक कई दिनों तक ले सकता है मापा जा) और प्राप्त मूल्यों को एक व्यक्तिपरक पूर्वाग्रह हो सकता है ।

सीटू संपर्क कोण में एक की माप अलग तीन आयामी एक्स-रे छवियों25,26,27के लिए लागू तरीकों से स्वचालित किया गया है । Scanziani एट अल. 25 द्रव-द्रव अंतरफलक पर एक चक्र रखकर मैनुअल विधि में सुधार हुआ है कि तीन चरण संपर्क लाइन के लिए स्लाइस ओर्थोगोनल पर द्रव रॉक इंटरफेस पर रखा एक लाइन के साथ संप्रदायों । इस विधि छोटे उप करने के लिए लागू किया गया है-खदान चूना पत्थर के तीन आयामी छवियों से निकाली गई मात्रा बेंत और नमकीन के साथ संतृप्त । Klise एट अल. 26 द्रव-द्रव इंटरफेस और द्रव-रॉक इंटरफेस करने के लिए फिटिंग विमानों द्वारा स्वचालित रूप से सीटू संपर्क कोण में अंदाजा लगाने के लिए एक विधि विकसित की है । इन विमानों के बीच संपर्क कोण निर्धारित किया गया था । इस विधि मिट्टी के तेल और नमकीन पानी के साथ संतृप्त मोतियों की तीन आयामी छवियों के लिए लागू किया गया था । दोनों स्वचालित तरीके voxelized छवियों है कि त्रुटि का परिचय हो सकता है लागू किया गया, और दोनों तरीकों में, लाइनों या विमानों द्रव-द्रव और द्रव-रॉक इंटरफेस पर लगे थे और संपर्क कोण उन दोनों के बीच मापा गया था । जटिल रॉक ज्यामिति के voxelized वर्गीकृत छवियों पर इन दो तरीकों आवेदन भी समय लेने जा रहा है, जबकि त्रुटियों के लिए नेतृत्व कर सकता है ।

इस प्रोटोकॉल में, हम AlRatrout एट अल द्वारा विकसित सीटू संपर्क कोण विधि में स्वचालित लागू होते हैं । 27 कि द्रव-द्रव और द्रव-ठोस इंटरफेस करने के लिए गाऊसी चिकनी लागू करके voxelization कलाकृतियों को हटा । फिर, एक समान वक्रता स्मूथिंग केवल द्रव-द्रव अंतरफलक है, जो केशिका संतुलन के अनुरूप है करने के लिए लागू किया जाता है । संपर्क कोण अंक के हजारों की सैकड़ों उनके एक्सके साथ संयोजन में तेजी से मापा जाता है, y, और z-निर्देशांक । AlRatrout एट अल के दृष्टिकोण । 27 पानी गीला और मिश्रित गीला खदान चूना पत्थर के लिए लागू किया गया है बेंत और की नमकीन के साथ संतृप्त नमूनों ।

इस प्रोटोकॉल में, हम एक उच्च दबाव और उच्च तापमान तंत्र के साथ संयुक्त एक्स-रे microtomography में नवीनतम अग्रिमों को रोजगार के लिए एक जटिल कार्बोनेट जलाशय चट्टानों के सीटू गीला लक्षण वर्णन, एक बहुत बड़ी से निकाले के संचालन के लिए उत्पादन तेल क्षेत्र मध्य पूर्व में स्थित है । चट्टानों की खोज पर जलाशय की स्थिति पुन: उत्पंन करने के लिए उपसतह की स्थिति में कच्चे तेल के साथ संतृप्त थे । यह है कि जलाशय चट्टान के कुछ हिस्सों की कल्पना की गई है (कच्चे तेल के साथ सीधे संपर्क के साथ) तेल गीला हो जाते हैं, जबकि अंय (प्रारंभिक गठन नमकीन पानी से भरा) रह गीला28,29,30। हालांकि, जलाशय रॉक गीलाता और भी कई कारण गीला परिवर्तन की डिग्री को नियंत्रित करने कारकों की वजह से, सतह किसी न किसी सहित, रॉक रासायनिक विविधता, कच्चे तेल की संरचना, नमकीन संरचना और संतृप्ति, और तापमान और दबाव । एक ताजा अध्ययन31 से पता चला है कि वहां आम तौर पर दोनों के ऊपर और नीचे ९० ° मूल्यों के साथ जलाशय चट्टानों में संपर्क कोण की एक सीमा है, स्वचालित AlRatrout एट अल द्वारा विकसित विधि का उपयोग कर मापा । 27.

इस काम का मुख्य उद्देश्य उपसतह की स्थिति में जलाशय चट्टानों (मिश्रित-नम) की सीटू गीला करने की विशेषता के लिए एक पूरी तरह से प्रोटोकॉल प्रदान करना है । एक सही माप में एक सीटू संपर्क कोण एक अच्छा फॉल्ट गुणवत्ता की आवश्यकता है. इसलिए, एक मशीन सीखने आधारित फॉल्ट विधि के रूप में जाना जाता ट्रेन्ड WEKA फॉल्ट (TWS)३२ का उपयोग किया गया था न केवल शेष तेल की मात्रा पर भी कब्जा करने के लिए शेष तेल की आकृति गैंग्लिया, इस प्रकार अधिक सटीक संपर्क कोण की सुविधा माप. हाल ही में, TWS अनुप्रयोगों की एक किस्म में इस्तेमाल किया गया है, पैक कण बेड के विभाजन के रूप में, कपड़ा फाइबर के भीतर तरल पदार्थ, और तंग जलाशयों के pores३३,३४,३५,३६, ३७,३८,३९,४०. एक उच्च संकल्प पर और उपसतह शर्तों पर शेष तेल सही छवि के लिए, एक उपंयास प्रयोगात्मक उपकरण (चित्रा 1 और चित्रा 2) इस्तेमाल किया गया था । मिनी रॉक के नमूने एक Hassler-प्रकार कोर धारक४१ कार्बन फाइबर से बना के केंद्र में लोड किए गए । एक लंबे और छोटे व्यास कार्बन फाइबर आस्तीन का उपयोग एक एक्स-रे स्रोत बहुत नमूना के करीब लाया जा करने की अनुमति देता है, इसलिए एक्स-रे प्रवाह में वृद्धि और आवश्यक जोखिम समय को कम करने, समय की एक छोटी अवधि में एक बेहतर छवि गुणवत्ता में जिसके परिणामस्वरूप । कार्बन फाइबर आस्तीन उच्च दबाव और तापमान की स्थिति को संभालने के लिए काफी मजबूत है, जबकि शेष एक्स-रे21के लिए पर्याप्त पारदर्शी ।

इस अध्ययन में, हम उपसतह की स्थिति में जलाशय चट्टानों की सीटू गीला करने की विशेषता के बाद कदम रूपरेखा । इस ड्रिलिंग प्रतिनिधि मिनी नमूने शामिल हैं, कोर धारक विधानसभा, प्रवाह तंत्र और प्रवाह प्रक्रिया, इमेजिंग प्रोटोकॉल, छवि प्रसंस्करण और विभाजन, और अंत में स्वचालित संपर्क कोण कोड चलाने के लिए संपर्क कोण उत्पंन वितरण.

Protocol

1. ड्रिलिंग प्रतिनिधि मिनी-रॉक के नमूने

  1. उच्च संकल्प स्कैन प्राप्त करने के लिए, ड्रिल मिनी नमूने (यानी, 5 मिमी के व्यास और 15-30 मिमी की लंबाई के साथ). सबसे पहले, 2 संदर्भ के साथ कोर प्लग लेबल ओर्थोगोनल एक दूसरे के रूप में चित्रा 3में दिखाया गया है । फिर, एक पूर्ण क्षेत्र की दृष्टि (FFOV) ४० µm/voxel के एक voxel आकार के साथ कोर प्लग के स्कैन pores और अनाज के आंतरिक वितरण कल्पना को प्राप्त ।
  2. पहचानें और अच्छे ड्रिलिंग स्थान लेबल ध्यान से: ये बड़े vugs या खनिज अनाज से बचते हैं । चित्र 3में दिखाए गए के रूप में रॉक के तीन आयामी छवि कल्पना करने के लिए एक डेटा विज़ुअलाइज़ेशन और विश्लेषण सॉफ्टवेयर (सामग्री तालिका) का उपयोग करें । रॉक शुष्क छवि के एक दो आयामी टुकड़ा खोलें और अच्छा ड्रिलिंग स्थानों की पहचान करते हुए चट्टान के आधार पर शीर्ष से टुकड़ा चलती है ।
  3. एक स्टेनलेस स्टील ड्रिलिंग बिट का प्रयोग करें मिनी नमूने ड्रिल जबकि एक ठंडा तरल पदार्थ के रूप में चल रहे पानी का उपयोग कर । नाजुक मिनी नमूने सावधानी से निकालें, एक पतली छेनी (यानी, एक छोटे से फ्लैट सिर पेचकश) का उपयोग कर अपने बेस से मिनी नमूने हटा दें । प्रवाह अंत टुकड़े के साथ अच्छा संपर्क की सुविधा के लिए फ्लैट मिनी नमूने के दोनों सिरों बनाओ ।
  4. सटीक एक कैलिपर का उपयोग कर मिनी नमूनों के आयामों को मापने । बल्क वॉल्यूम परिकलित करने के लिए मापा आयामों का उपयोग करें । मापा हीलियम porosity द्वारा मापा थोक मात्रा को ताकना मात्रा मिल गुणा ।
  5. मिनी नमूनों के हीलियम porosity को मापने के लिए, एक गैस pycnometer का उपयोग करें । सबसे पहले, सूखी चट्टान के नमूने के अनाज घनत्व (केजी/एम3) को मापने के लिए गैस pycnometer का उपयोग करें । अनाज की मात्रा (एम3) प्राप्त करने के लिए मापा अनाज घनत्व (केजी/एम3) द्वारा सूखे नमूने के द्रव्यमान (किग्रा) को विभाजित करें । चरण १.४ में परिकलित बल्क वॉल्यूम से अनाज वॉल्यूम घटाना और अंत में, कुल porosity (भिन्न) प्राप्त करने के लिए बल्क वॉल्यूम द्वारा अंतर को विभाजित करें ।
  6. एक उच्च संकल्प (यानी, ५.५ µm/voxel) एक एक्स-रे microtomography स्कैनर का उपयोग करने के लिए आंतरिक ताकना संरचना का आकलन में ड्रिल्ड मिनी नमूने स्कैन । यह कैसे किया जाता है पर अधिक जानकारी के लिए चरण 4 को देखें ।
    नोट: ड्रिलिंग मिनी नमूने यांत्रिक भागों चलती शामिल है । तो, पूरा व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (पीपीई) पहनते है और उचित सावधानियों ले जबकि ड्रिलिंग ।

2. कोर धारक विधानसभा

  1. एक Hassler-प्रकार कोर धारक४१ में नमूना लोड (चित्रा 1) नीचे दिए गए चरणों का पालन करके ।
  2. सीलिंग स्क्रू और flowhead के M4 बोल्ट को हटाकर कोर होल्डर असेंबली को तहस-नहस कर दिया । flowhead में अपनी नाली से सील अंगूठी निकालें और सील इस तरह के एसीटोन के रूप में एक सफाई तरल के साथ एक साफ कपड़े का उपयोग सतहों को साफ । अच्छे क्रम में एक स्पष्ट बेंच पर कोर धारक विधानसभा घटकों प्लेस (सील पेंच के लिए चित्रा 1एक , flowhead के लिए 1 चित्र, चित्रा 1 1/16 झांकना टयूबिंग, चित्रा 1 घ के लिएसी देखें स्टेनलेस स्टील के अंत फिटिंग के लिए, चित्र 1ई रॉक नमूना के लिए , रबड़ टयूबिंग के लिए चित्रा 1एफ , thermocouple, चित्रा 1 के लिए जी 1मैं कार्बन फाइबर के लिए आस्तीन, और लचीला हीटिंग जैकेट के लिए चित्रा 1जंमू ) ।
  3. कार्बन फाइबर आस्तीन के आसपास लचीला हीटिंग जैकेट लपेटें ।
  4. मूल धारक के आधार के माध्यम से वलय के लिए एक thermocouple डालें ।
  5. एक आनुपातिक-अभिंन-व्युत्पन्न (PID) नियंत्रक (चित्रा 2) है कि ± 1 ° c21के भीतर तापमान को नियंत्रित करने के लिए बनाया गया कस्टम का उपयोग करें ।
    नोट: ± 1 डिग्री सेल्सियस के भीतर एक स्थिर तापमान को बनाए रखने के तेल और नमकीन पानी है कि संपर्क कोण माप४२,४३को प्रभावित कर सकता है के चेहरे के तनाव को बदलने से बचने के लिए महत्वपूर्ण है ।
  6. कोर धारक के शीर्ष और आधार के माध्यम से polyether ईथर कीटोंन (तिरछी नज़र) टयूबिंग । फिर, कस्टम बनाया अंत टुकड़े करने के लिए तिरछी टयूबिंग कनेक्ट ।
  7. एक रबर टयूबिंग कट लगभग रॉक नमूना लंबाई से अधिक अंत टुकड़े के बराबर लंबाई । एक रबर टयूबिंग में धीरे नमूना स्लाइड और अंत टुकड़े करने के लिए कनेक्ट । सुनिश्चित करें कि रबर टयूबिंग नमूना में परिष्कृत द्रव का रिसाव होने से बचने के लिए अंत टुकड़े पर एक तंग फिट देता है ।
  8. नमूना के बगल में thermocouple टिप प्लेस pores के भीतर तरल पदार्थ के तापमान को मापने के लिए ।
  9. ध्यान से कोर धारक के दोनों सिरों को इकट्ठा । सुनिश्चित करें कि नमूना कोर धारक के केंद्र में तैनात करने के लिए देखने के स्कैनिंग क्षेत्र में होना है ।

3. प्रवाह तंत्र और प्रवाह प्रक्रिया

  1. प्रवाह उपकरण (चित्रा 2) है कि 4 उच्च दबाव सिरिंज पंपों से बना है तैयार (तेल पंप के लिए चित्रा 2 ए , प्राप्त पंप के लिए चित्रा 2बी , नमकीन पंप के लिए चित्रा 2सी देखें, और चित्रा 2डी शोधन पंप के लिए), एक कोर धारक विधानसभा (देखें चित्रा 2ई), एक PID नियंत्रक ( चित्रा 2एफदेखें), और एक सह2 सिलेंडर ( चित्रा 2जीदेखें), प्रदर्शन करने के लिए उपसतह की शर्तों पर waterflooding ।
  2. एक क्लैंप का उपयोग करने के लिए कोर धारक विधानसभा पकड़ और यह एक्स-रे microtomography स्कैनर के अंदर रोटेशन मंच पर जगह है ।
  3. नमूना और शोधन वलय के लिए पंपों से तरल पदार्थ कनेक्ट करने के लिए लचीला तिरछी नज़र टयूबिंग का उपयोग करें ।
  4. पृथक वलय अंतर को पानी के साथ भरें और हवा से बाहर निकलें । लागू करें १.५ MPa को परिष्कृत दबाव के कोर के पक्षों के साथ एक प्रवाह को रोकने के लिए रबर टयूबिंग निचोड़ ।
  5. जोड़ने के आधार पर सीओ2 सिलेंडर तीन तरह से वाल्व और फ् co2 1 के लिए नमूना के माध्यम से एक कम दर पर ताकना अंतरिक्ष से हवा को दूर करने के लिए ।
  6. नमकीन पंप कनेक्ट (7 वजन प्रतिशत की नमकीन के साथ भरा) मूल तीन तरह से वाल्व और फ्लश के माध्यम से कोर धारक के आधार पर तीन तरह के वाल्व के दूसरे पक्ष में नमकीन इंजेक्शन लाइन से बाहर हवा में ताकना अंतरिक्ष में नमकीन इंजेक्शन से पहले । नमकीन पानी के साथ नमूने को पूरी तरह से संतृप्त करने के लिए 1 ज (के बारे में २०० ताकना मात्रा) के लिए ०.३ मिलीलीटर/ फिर, ऊपर और बेस तीन-तरफ़ा वाल्व बंद करें ।
  7. दबाव परीक्षण प्राप्त पंप के खिलाफ तेल पंप के लिए किसी भी जल निकासी (तेल इंजेक्शन) के संचालन से पहले दोनों पंपों में बराबर दबाव निर्धारित करते हैं । सबसे पहले, एक दो तरह के वाल्व के माध्यम से दोनों पंपों को जोड़ने और वाल्व बंद रखो । दोनों पंपों में 10 MPa तक दबाव बढ़ाएं और तेल पंप बंद कर दें और दो तरह के वॉल्व खोलें जबकि प्राप्त पंप अभी भी चल रहा है । तेल पंप के दबाव पढ़ने रिकॉर्ड (यानी, १०.०१ MPa), जो प्राप्त पंप में 10 MPa के बराबर है ।
  8. ६० या ८० डिग्री सेल्सियस के लिए 10 MPa और तापमान के लिए ताकना दबाव स्थापना द्वारा उपसतह की स्थिति की स्थापना । लचीला हीटिंग जैकेट और thermocouple PID नियंत्रक करने के लिए कनेक्ट करें और लक्ष्य मान लागू करें (६० या ८० ° c) । प्राप्त पंप कनेक्ट (KI नमकीन पानी से भर) के आधार तीन तरह से वाल्व और 10 MPa के एक ताकना दबाव को प्राप्त करने जब तक शोधन दबाव के साथ 1 MPa कदम में ताकना दबाव बढ़ाने के लिए और ११.५ MPa के एक शोधन दबाव । इस स्तर पर, शर्तों स्रोत चट्टान से तेल के प्रवास से पहले हाइड्रोकार्बन जलाशय की नकल ।
  9. शीर्ष तीन तरह के वाल्व के माध्यम से कोर धारक के शीर्ष करने के लिए तेल पंप कनेक्ट और लाइन में किसी भी हवा को दूर करने के लिए वाल्व के दूसरे पक्ष के माध्यम से तेल फ्लश । परीक्षण समतुल्य दबाव (यानी, १०.०१ MPa) करने के लिए दबाव में वृद्धि जबकि वाल्व बंद रखते हुए । फिर, तेल पंप बंद करो और शीर्ष तीन तरह से वाल्व खोलने के लिए और तेल की एक निरंतर प्रवाह की दर का उपयोग कर 20 ताकना मात्रा इंजेक्शन द्वारा जल निकासी शुरू ०.०१५ मिलीलीटर/न्यूनतम 10 MPa और ६० या ८० ° c के उपसतह शर्तों पर (यह दर केशिका-प्रभुत्व प्रवाह शासन में है) ।
  10. प्रणाली छोड़ दो तेल इंजेक्शन के बाद कम 2 ज के लिए संतुलन तक पहुंचने के लिए और फिर एक उच्च संकल्प स्कैन (यानी, 2 µm/voxel) एक एक्स-रे microtomography स्कैनर का उपयोग कर प्राप्त । यह कैसे किया जाता है पर अधिक जानकारी के लिए चरण 4 को देखें ।
  11. फिर, जगह में सभी सुरक्षा सावधानियों के साथ बहुत ध्यान से एक्स-रे microtomography स्कैनर से बाहर कोर धारक विधानसभा चाल, ओवन के अंदर कोर धारक विधानसभा जगह है, और प्रवाह लाइनों को जोड़ने के लिए 3 सप्ताह से अधिक उंर बढ़ने के लिए रॉक बदल wettability.
    1. गीला की एक समारोह के रूप में तेल वसूली की जांच करने के लिए, विभिंन उंर बढ़ने प्रोटोकॉल का उपयोग करने के लिए विभिंन गीला स्थिति उत्पंन करते हैं । विभिंन तापमान और तेल रचनाओं का उपयोग करके गीला परिवर्तन (पानी गीला करने के लिए तेल गीले) की डिग्री पर नियंत्रण30,31,४४।
    2. उदाहरण के लिए, अधिक तेल-गीली सतहों के साथ मिश्रित-गीले चट्टान उत्पन्न करने के लिए, एक अपेक्षाकृत उच्च तापमान (८० ° c) लागू करें और कच्चे तेल का इंजेक्शन (एक घनत्व के साथ ८३० ± 5 किलो/लगातार या अक्सर (गतिशील उंर बढ़ने) की एक सतत आपूर्ति प्रदान करने के लिए ध्रुवीय कच्चे तेल के घटक है कि ऊपर गीला४५परिवर्तन की गति कर सकते हैं । कमजोर पानी गीला रॉक उत्पंन करने के लिए, एक कम तापमान (६० डिग्री सेल्सियस) और उंर बढ़ने (स्थैतिक उंर बढ़ने) के दौरान कोई कच्चे तेल इंजेक्शन का उपयोग करें । ९० डिग्री करने के लिए करीब एक मतलब संपर्क कोण के साथ एक मिश्रित गीला जलाशय रॉक उत्पन्न करने के लिए, अपेक्षाकृत भारी कच्चे तेल (८७० ± 5 किलो के घनत्व के साथ) के साथ गतिशील उम्र बढ़ने प्रदर्शन 21 ° c पर हेप् के साथ मिश्रित asphaltene वर्षण४६प्रेरित करने के लिए, ४७,४८) लेकिन ६० ° c31पर ।
  12. एक बार उंर बढ़ने की प्रक्रिया पूरी हो गई है, कोर धारक विधानसभा एक्स-रे microtomography स्कैनर में वापस ले जाएं ।
  13. उपसतह की स्थिति पर waterflooding आचरण । दबाव परीक्षण प्राप्त पंप के खिलाफ नमकीन पंप के रूप में एक ही प्रक्रिया का पालन करके waterflooding आचरण से पहले ३.७ कदम में वर्णित है ।
    1. सबसे पहले, तीन तरह से वाल्व आधार के लिए नमकीन लाइन कनेक्ट, और शीर्ष तीन तरह से वाल्व के माध्यम से कोर धारक के शीर्ष करने के लिए प्राप्त पंप कनेक्ट ।
    2. एक निरंतर कम प्रवाह दर (यानी, ०.०१५ मिलीलीटर/न्यूनतम का उपयोग करते हुए उपसतह शर्तों पर 20 ताकना मात्रा का waterflooding प्रदर्शन, लगभग 10-7की एक कम केशिका संख्या सुनिश्चित करने ।
    3. अंत में, waterflooding और एक उच्च संकल्प स्कैन फिर से एक ही स्थान पर पुन: प्राप्त करने के बाद कम से 2 ज के लिए संतुलन तक पहुंचने के लिए सिस्टम को छोड़ दें ।
      नोट: इस तरह के उच्च दबाव और तापमान प्रयोगों का आयोजन एक विस्तृत जोखिम मूल्यांकन और सभी के साथ सीटू प्रयोगों में किसी भी आयोजित करने से पहले एक्स-रे microtomography स्कैनर के बाहर पूरे प्रवाह तंत्र के कठोर परीक्षण की आवश्यकता है जगह में सुरक्षा सावधानियों ।

4. इमेजिंग प्रोटोकॉल

  1. एक एक्स-रे microtomography स्कैनर का प्रयोग जलाशय की माइक्रोन पैमाने पर तीन आयामी एक्स-रे स्कैन करने के लिए तेल और उपसतह की स्थिति में नमकीन पानी के साथ संतृप्त रॉक ।
  2. तेल, नमकीन पानी, और चट्टान के बीच सबसे प्रभावी चरण के विपरीत का पता लगाएं, नमकीन चरण डोपिंग के द्वारा एक्स-रे सोखना के संदर्भ में मध्यवर्ती चरण हो । तेल के बीच एक अच्छा विपरीत प्राप्त करने के लिए (सबसे कम sorption, काला), नमकीन (मध्यवर्ती, डार्क ग्रे) और रॉक (सबसे sorbing चरण, हल्के भूरे रंग), के रूप में चित्रा 4में दिखाया गया है, की नमकीन की एक अलग वजन प्रतिशत के साथ मिनी कंटेनरों तैयार, और स्कैनिंग प्रदर्शन . हिस्टोग्राम ग्रे-स्केल मूल्य के 3 अलग चरण (चित्रा 4ख) दिखाना चाहिए ।
    1. इसके विपरीत नमूना तैयार करने के लिए, आधा-एक छोटे बेलनाकार ग्लास कंटेनर (1 मिलीलीटर) दोनों तेल और की नमकीन चरणों के साथ भरें । फिर, चट्टान के कुचल टुकड़े के साथ कंटेनर के दूसरे आधे भरें और उंहें कड़ाई से मिला । मिश्रण कॉंपैक्ट करने के लिए एक साफ बेलनाकार धातु का प्रयोग करें, स्कैनिंग करते समय किसी भी अनाज आंदोलन से परहेज । पूरा पीपीई पहनें और एक धुएं अलमारी में कच्चे तेल और की नमकीन के मिश्रण प्रदर्शन करते हैं ।
  3. एक छोटे व्यास के साथ एक अपेक्षाकृत लंबे कार्बन फाइबर कोर धारक का प्रयोग करें एक्स-रे स्रोत के रूप में नमूने के लिए संभव के रूप में बंद लाया जा करने की अनुमति । स्कैन अधिग्रहण के दौरान रोटेशन के कारण नमूना आंदोलन को बढ़ा सकता है, जो एक बहुत लंबे कोर धारक, का उपयोग न करें ।
  4. एक उच्च संकल्प पर एक्स-रे छवियों को प्राप्त करने के लिए 4x उद्देश्य का उपयोग करें (यानी, 2 µm/voxel) सीटू संपर्क कोण में प्रभावी उपाय करने के लिए पर्याप्त. स्कैन अधिग्रहण के दौरान कोर धारक विधानसभा के एक चिकनी ३६० ° रोटेशन की अनुमति देने के लिए इंजेक्शन लाइनों के रूप में लचीला तिरछी टयूबिंग का प्रयोग करें ।
  5. पतली या कम घनत्व के नमूने के लिए, एक एक्स-रे स्रोत वोल्टेज और ८० केवी और 7 डब्ल्यू, क्रमशः की शक्ति का उपयोग करें । मोटी या उच्च घनत्व के नमूने के लिए, एक एक्स-रे स्रोत वोल्टेज और १४० केवी और 10 डब्ल्यू, क्रमशः की शक्ति का उपयोग करें ।
    नोट: इस मामले में, ८० केवी के एक एक्स-रे स्रोत वोल्टेज और 7 डब्ल्यू की एक शक्ति का इस्तेमाल किया गया ।
  6. 2 µm/voxel स्कैन प्राप्त करने के लिए, एक जोखिम समय के साथ 4x उद्देश्य का उपयोग करें (यानी, १.५ एस या अधिक) ५,००० से अधिक की एक एक्स-रे विकिरण तीव्रता प्राप्त करने के लिए पर्याप्त गिनती/
  7. समय की कमी के आधार पर अनुमानों की एक उच्च संख्या (कम से ३,२०० अनुमानों) का उपयोग करें ।
    नोट: एक्स-रे microtomography एक विकिरण जोखिम शामिल है । इसलिए, एक उचित जोखिम मूल्यांकन एक सुरक्षित काम वातावरण सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है ।

5. इमेज प्रोसेसिंग और फॉल्ट

  1. पहले, एक्स-रे टोमोग्राफी का पुनर्निर्माण डेटासेट सॉफ्टवेयर (सामग्री की तालिका) का उपयोग कर तीन आयामी एक्स-रे छवियों (. txm) उत्पंन करने के लिए । इनपुट फ़ाइल (. txrm) को आयात करने के लिए ब्राउज़ क्लिक करें । उसके बाद, मैन्युअल केंद्र shift का चयन करें और स्कैन प्राप्ति के दौरान किसी भी नमूना आंदोलन के लिए खाते के लिए सबसे उपयुक्त केंद्र shift सुधार मान के लिए खोज ।
    1. उपयुक्त केंद्र shift मान के लिए खोजें । एक बड़ी श्रेणी (-10 से 10) और एक बड़ा चरण आकार (१.०) के साथ प्रारंभ करें । फिर खोज श्रेणी और चरण आकार (०.१), जब तक कि इष्टतम मान प्राप्त है नीचे संकीर्ण ।
    2. इष्टतम केंद्र shift मान का उपयोग कर स्कैन को फिर से बनाएं । छवि पुनर्निर्माण से पहले किसी भी बीम सख्त प्रभाव के लिए खाते ।
  2. विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त है एक उपयुक्त विभाजन विधि का उपयोग करें । में सीटू गीलाता सही विशेषता के लिए, एक मशीन सीखने आधारित छवि विभाजन विधि का उपयोग ऐसे TWS३२ ग्रे पैमाने पर छवियों को तीन चरण खंडों छवियों (तेल, नमकीन पानी, और रॉक) बारी करने के लिए । TWS में छवि खोलें-जो एक फिजी (ImageJ)३२ प्लगइन है-किसी भी शोर छानने के लिए विशेष रूप से तीन चरण संपर्क लाइन है जिस पर संपर्क कोण मापा जाता है के करीब औसत voxel से बचने के लिए फ़िल्टरिंग के बिना चित्र खंड ।
  3. कोई विशेष रुप से प्रदर्शित आधारित सेगमेंट लागू करने के लिए रैंडम-फ़ॉरेस्ट एल्गोरिथ्म और प्रशिक्षण सुविधाओं, जैसे माध्य, प्रसरण, और किनारे का चयन करें ।
    1. सेटिंग क्लिक करें (गाऊसी धुंधला, डेरिवेटिव, संरचना, गाऊसी, अधिकतम, माध्य, विचरण, मतलब, ंयूनतम, किनारों, Laplacian, और हेस्सियन) के 12 प्रशिक्षण सुविधाओं को खोजने के लिए जो से चयन करने के लिए सर्वश्रेष्ठ प्रशिक्षण सुविधाएं । चयन अलग प्रशिक्षण सुविधाओं या उनमें से एक संयोजन का उपयोग कर फॉल्ट परीक्षणों पर आधारित है । उदाहरण के लिए, किनारों का संयोजन, मतलब, और विचरण प्रशिक्षण सुविधाओं के लिए इस कार्बोनेट जलाशय रॉक प्रणाली के लिए सबसे अच्छा विभाजन परिणाम देने के लिए मिला था ।
    2. वर्गीकारक विकल् पोंमें, FastRandomForestचुनें ।
    3. एक नया चरण (यानी, तेल) जोड़ने के लिए, नया वर्ग बनाएंक्लिक करें ।
  4. एक वर्गीकारक मॉडल को प्रशिक्षित करने के लिए एक इनपुट के रूप में मैंयुअल रूप से सभी 3 चरणों (तेल, नमकीन पानी, और रॉक) से पिक्सल लेबल । ImageJ सॉफ़्टवेयर (फ़िजी) में मुक्तहस्त आरेखण उपकरण का उपयोग करते हुए, 3 चरणों को हाइलाइट करें । पिक्सेल लेबल करते समय चरण के आकार का अनुसरण करने का प्रयास करें । एक बार पूर्ण होने पर, क्लास में जोड़ेंक्लिक करें. उसके बाद, अन्य 2 चरणों के लिए समान निष्पादित करें ।
  5. ट्रेन वर्गीकारक बटन पर क्लिक कर पूरी इमेज को 3 चरणों में सेगमेंट करने के लिए प्रशिक्षित वर्गीकारक लागू करें ।
  6. जब तक अच्छा फॉल्ट परिणाम प्राप्त कर रहे हैं ५.४ और ५.५ चरणों को दोहराएँ । सेगमेंट की छवि विज़ुअलाइज़ करने के लिए परिणाम बनाएँ पर क्लिक करें. अंतत:, क्लिक करें TIFF के रूप में सहेजें छवि को सहेजने के लिए । चित्रा 5 को देखो एक अच्छा विभाजन का एक उदाहरण देखने के लिए ।
  7. सुनिश्चित करें कि सेगमेंट किए गए चित्र एक 8-बिट अहस्ताक्षरित स्वरूप में हैं और 3 चरणों को स्वचालित विधि का उपयोग करके सीटू संपर्क कोण को मापने से पहले क्रमश: नमकीन, रॉक और ऑइल के लिए 0, 1 और 2 के रूप में असाइन किए जाते हैं.
    1. डेटा विज़ुअलाइज़ेशन और डेटा विश्लेषण सॉफ़्टवेयर (सामग्री तालिका) में, छवि को 16-बिट लेबल प्रकार में कनवर्ट करने के लिए मॉड्यूल कनवर्ट छवि प्रकार का उपयोग करें । सेगमेंट की गई छवि पर परिकलन करने के लिए अंकगणित मॉड्यूल का उपयोग करें. अभिव्यक्तिमें, निर्दिष्ट चरण की संख्या में परिवर्तन करने के लिए गणितीय व्यंजक को निर्दिष् ट करें [अर्थात, यदि रॉक चरण 2 है, तो 1 के एक गणितीय अभिव्यक्ति * (एक = = 2) चरण के रूप में रॉक आवंटित करने का मतलब है 1 के बजाय चरण 2] ।
    2. तीन-आयामी X-ray छवियों को (. am) से 8-बिट स्वरूप (*. raw) के बाइनरी raw अन-हस्ताक्षरित डेटा में कनवर्ट करें । कनवर्ट छवि प्रकार मॉड्यूल का उपयोग करें, और आउटपुट प्रकारमें, विकल्प 8-बिट अहस्ताक्षरित और लागूकरेंक्लिक करें । रॉ डेटा 3 डी (*. रॉ) के रूप में डेटा निर्यात करें ।

6. संपर्क कोण वितरण को मापने

  1. AlRatrout एट अल के स्वचालित संपर्क कोण विधि का उपयोग कर खंडों छवियों से सीटू संपर्क कोण वितरण में उपाय । 27 (उदाहरण के परिणाम चित्र 6में दिखाए गए हैं) । ये मापन करने के लिए, नीचे दिए गए चरणों का अनुसरण करें, जैसा चित्र 7में दिखाया गया है.
  2. स्वचालित संपर्क कोण और द्रव-द्रव इंटरफेस वक्रता माप प्रदर्शन करने के लिए OpenFOAM पुस्तकालय स्थापित करें ।
  3. छवि फ़ाइल (*. raw) किसी फ़ोल्डर (केस) में सहेजें जिसमें एक शीर्ष लेख फ़ाइल और एक फ़ोल्डर सिस्टमकहा जाता है ।
    1. शीर्ष लेख फ़ाइल खोलें और voxels की संख्या तीन आयामों में (x, y, और z), voxel आयामों (x, y, और z) माइक्रोन में, और ऑफ़सेट दूरी (० ० ० नहीं स्थानांतरण के लिए) की घोषणा । छवि फ़ाइल के रूप में शीर्ष लेख फ़ाइल का नाम बदलें ।
    2. किसी OpenFOAM केस के लिए आधारभूत निर्देशिका संरचना का अनुपालन करने के लिए सिस्टम नामक फ़ोल्डर का उपयोग करें ।
  4. सुनिश्चित करें कि सेटिंग पैरामीटर्स वाले सिस्टम फ़ोल्डर में 2 फ़ाइलें (एक controlDict फ़ाइल और एक meshingDict फ़ाइल) हैं । controlDict फ़ाइल जहाँ चलाएँ नियंत्रण पैरामीटर, प्रारंभ/अंत समय सहित सेट की गई है । meshingDict फ़ाइल है जहां इनपुट और आउटपुट एल्गोरिथ्म के प्रत्येक चरण में फ़ाइलें निर्दिष्ट हैं । नीचे समझाया गया चरणों के लिए meshingDict फ़ाइल में नए खंडों छवि नाम के साथ फ़ाइल नाम बदलें (चित्रा 7) ।
    1. सतह (मल्टी जोन मेष एम) निकालें ( चित्रा 7बीको देखो) ।
    2. तीन चरण संपर्क रेखा के पास एक परत जोड़ें ।
    3. सतह चिकनी ( चित्रा 7सीपर देखो) ।
    4. गाऊसी त्रिज्या कर्नेल (rगॉस), गाऊसी पुनरावृत्तियों, गाऊसी विश्राम कारक (β), वक्रता त्रिज्या कर्नेल (rK), वक्रता छूट कारक (γ), और वक्रता शामिल हैं जो आवश्यक स्मूथिंग पैरामीटर्स सेट करें पुनरूक्तियाँ. अधिक जानकारी के लिए, AlRatrout एट अल देखें । 27.
  5. एक ही फ़ोल्डर निर्देशिका से एक टर्मिनल खोलें और प्रकार निंन कमांड, voxelToSurfaceML और surfaceAddLayerToCL और surfaceSmoothVP, कोड को चलाने के लिए और संपर्क कोण और तेल का प्रदर्शन/
    1. चित्रा 7 पर देखो प्रत्येक शिखर संपर्क लाइन से संबंधित पर संपर्क कोण की गणना चरणों का पालन करने के लिए (Equation 2) नमकीन चरण के माध्यम से:
      Equation 1
      नोट: सामांय वैक्टर संपर्क लाइन Equation 2 शामिल वर्टेक्स पर गणना कर रहे हैं । प्रत्येक शीर्ष 2 वैक्टर तेल के लिए सामांय के साथ प्रतिनिधित्व किया है/नमकीन इंटरफ़ेस (जेड2) और नमकीन/रॉक इंटरफेस (जेड3), के रूप में चित्रा 7में दिखाया गया है ।
  6. सुनिश्चित करें कि चिकनी सतह फ़ाइल * _Layered_Smooth. vtk उत्पंन होता है । इस फाइल में संपर्क कोण और तेल/नमकीन पानी इंटरफ़ेस वक्रता है, जो एक डेटा विज़ुअलाइज़ेशन सॉफ्टवेयर (सामग्री की तालिका) का उपयोग कर visualized किया जा सकता है, के रूप में चित्र 7में प्रदर्शित की माप शामिल हैं ।

7. गुणवत्ता नियंत्रण

  1. प्राप्त स्वचालित संपर्क कोण के साथ आश्वस्त होने के लिए, AlRatrout एट अल का उपयोग कर विभाजित छवियों से मापा स्वचालित संपर्क कोण मूल्यों की तुलना करके एक गुणवत्ता की जांच आचरण । 27 मूल्यों को कच्चे एक्स-रे छवियों से मैंयुअल रूप से मापा एंड्रयू एट अल के दृष्टिकोण का उपयोग करने के लिए विधि । 24.
  2. गुणवत्ता की जांच, फसल और प्रत्येक मिनी नमूना (चित्रा 8) से एक उप मात्रा खंड का संचालन करने के लिए । मैन्युअल संपर्क कोण माप करने के लिए उपयोग किया जा सकता 1 या अधिक तेल गैंग्लिया युक्त एक छोटी सी उप-वॉल्यूम क्रॉप करने के लिए डेटा विज़ुअलाइज़ेशन और डेटा विश्लेषण सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें ।
  3. इन उप-संस्करणों में सीटू संपर्क कोण वितरण में मापने के लिए स्वचालित कोड चलाएँ । कैसे यह किया जाता है के लिए 6 कदम का संदर्भ लें ।
  4. डेटा विज़ुअलाइज़ेशन सॉफ़्टवेयर में * _Layered_Smooth. vtk फ़ाइल को लोड करें और सतहों को देखने के लिए क्षेत्र विकल्प का चयन करने के लिए तेल और नमकीन चरणों देखें, चित्रा 9देखें ।
    1. जांच स्थान पर क्लिक करें और स्थानिक निर्देशांक जोड़ें (एक्स, वाई, और जेड) एक बेतरतीब ढंग से चयनित संपर्क कोण बिंदु स्वचालित संपर्क कोण विधि का उपयोग कर मापा (यानी, ६० °). तीन-चरण संपर्क रेखा पर उसके स्थानिक स्थान का पता लगाएं, जैसे कि चित्र 9 पर, जिसमें चयनित बिंदु का स्थान (६० °) एक पीले बिंदु के रूप में दिखाई दे रहा है ।
  5. फिर, मैन्युअल संपर्क कोण माप को संचालित करने के लिए डेटा विज़ुअलाइज़ेशन और डेटा विश्लेषण सॉफ़्टवेयर पर जाएँ. खंड उप-खंड छवि लोड ।
  6. केवल मैनुअल संपर्क कोण माप के लिए इस्तेमाल किया जा करने के लिए एक शोर कमी फिल्टर का उपयोग कर कच्चे एक्स-रे छवि से शोर फ़िल्टर.
    नोट: एक गैर-स्थानीय अर्थ फ़िल्टर४९,५० इस मामले में लागू किया गया था ।
  7. चट्टान को पारदर्शी रेंडर करने के लिए विभाजित छवि का उपयोग करें और केवल चयनित बिंदु के स्थान की पहचान करने में मदद करने के लिए तेल और नमकीन चरणों की कल्पना, जैसा चित्र 9bमें दिखाया गया है ।
    1. सेगमेंटित छवि पर परिकलन करने के लिए अंकगणित मॉड्यूल का उपयोग करें. अभिव्यक्तिमें, गणितीय अभिव्यक्ति को अलग करने के लिए निर्दिष्ट तेल और नमकीन चरणों अलग [यानी, गणितीय अभिव्यक्ति एक = = 1 अलग मतलब है 1 चरण (इस मामले में नमकीन)] ।
    2. फिर, मॉड्यूल उत्पंन सतह का उपयोग करने के लिए तेल और नमकीन सतहों उत्पंन, और मॉड्यूल सतह दृश्य का उपयोग करने के लिए तेल की कल्पना और नमकीन वांछित रंग में सतहों ।
  8. एक बार बिंदु के स्थान की पहचान की है, एक ही स्थान पर फ़िल्टर कच्चे एक्स-रे छवि टुकड़ा लाओ, के रूप में चित्र 9सीमें दिखाया गया है ।
    1. मॉड्यूल स्लाइस खोलें और अनुवाद मान परिवर्तित करें ।
  9. विभाजित छवि पर लेबल इंटरफेस मॉड्यूल का उपयोग कर तीन चरण संपर्क लाइन निकालें ।
    1. चरणों की संख्या बॉक्स में 3 लिखें । केवल काले Voxelsमें नहीं का चयन करें, लागू करें और लेबल किए गए इंटरफ़ेस पर Isosurface मॉड्यूल खोलें, और प्रभावी विज़ुअलाइज़ेशन के लिए इच्छित के रूप में Colormap और थ्रेशोल्ड मान बदलें ।
  10. स्लाइस मॉड्यूल में, विमान परिभाषाचालू करें, और विकल्प में, दिखाएँ ड्रैगरका चयन करें. घसीटना पकड़ो और वांछित स्थान है जिस पर कि मैनुअल संपर्क कोण मापा जाएगा करने के लिए ले जाएँ ।
    1. प्रदर्शन विकल्पमें, घुमाएँ विकल्प का चयन करें. स्लाइस घुमाने के लिए रोटेट हैंडल होल्ड करें । तीन चरण संपर्क लाइन के लिए सीधा होने के लिए स्लाइस घुमाएं और चित्रा 9डीमें दिखाया गया के रूप में कोण माप उपकरण का उपयोग कर मैन्युअल रूप से संपर्क कोण उपाय.
      नोट: यहां, संपर्क कोण ६१ ° होना पाया गया ।
  11. स्वचालित संपर्क कोण माप की सटीकता की पुष्टि करने के लिए एक ही स्थान पर मापा स्वचालित कॉन्टेक्ट एंगल मूल्य के खिलाफ मैन्युअल मापा संपर्क कोण प्लाट । चित्रा 10 को देखो स्वचालित विधि और मिनी नमूना 1 से उप मात्रा के मैनुअल विधि के बीच संपर्क कोण की तुलना माप का पालन करने के लिए ।

Representative Results

3 नमूनों का अध्ययन करने के लिए, संपर्क कोण के सीटू वितरण में मापा चित्रा 11में दिखाया तेल वसूली के साथ, चित्र 6में दिखाया गया है. चित्रा 12 waterflooding के अंत में अलग गीला शर्तों के लिए शेष तेल वितरण की छवियों को दर्शाता है । मिश्रित-गीला (या संपर्क कोण की श्रेणी) स्वचालित संपर्क कोण विधि27का उपयोग करके मापा गया था । मापा संपर्क कोण वितरण के लिए प्रतिनिधि परिणाम माना जाता है अगर वहाँ संपर्क कोण अंक के बीच एक अच्छा मैच है विभाजित छवियों से स्वचालित विधि का उपयोग कर मापा से मैन्युअल मापा संपर्क कोण कच्चे एक्स-रे छवियों. चित्रा 10 स्वचालित संपर्क कोण और मिनी नमूना 1 (कमजोर पानी गीला) से एक उप मात्रा के लिए एक ही स्थानों पर मैनुअल संपर्क कोण के बीच एक तुलना माप का एक अच्छा मैच का एक उदाहरण से पता चलता है ।

तीन उंर बढ़ने प्रोटोकॉल 3 नमूनों का इलाज और 3 गीला शर्तों (चित्रा 6) उत्पंन करने के लिए प्रदर्शन किया गया । एक कम तापमान पर नमूना एजिंग (६० डिग्री सेल्सियस) और स्थिर (उंर बढ़ने की अवधि के दौरान कोई तेल इंजेक्शन) एक कमजोर पानी गीला हालत में परिणाम सकता है, ऐसे वितरण के रूप में नीले रंग में 1 नमूना (6 चित्रा) के लिए दिखाया गया है । दूसरी ओर, एक उच्च तापमान (८० डिग्री सेल्सियस) पर नमूना उंर बढ़ने और आंशिक रूप से गतिशील उंर बढ़ने के साथ (उंर बढ़ने की अवधि के दौरान एक तेल इंजेक्शन) और अधिक तेल-गीली सतहों के साथ मिश्रित-गीले शर्तों में परिणाम सकता है, की तरह नमूना 2 ग्रे में दिखाया गया है (6 चित्रा) ।

तेल वसूली के लिए गीला की एक समारोह, पहले कोर पैमाने पर अध्ययन५१के समान पाया गया था । हालांकि, उस समय, तेल वसूली कोर पैमाने पर गीला सूचकांक के एक समारोह के रूप में दिखाया गया था । इसी तरह तेल वसूली व्यवहार ताकना पैमाने पर मनाया गया है और का मतलब मूल्य के एक समारोह के रूप में रची गई थी सीटू संपर्क कोण वितरण (11 अंक) में । नमूना 1 के कम तेल वसूली (कमजोर पानी गीला) बड़ा ताकना रिक्त स्थान में तेल के फंसाने के कारण था । छोटे से ताकना कोनों के माध्यम से चूना नमकीन, अर्ध के साथ ताकना रिक्त स्थान के केंद्र में गैंग्लिया काट के रूप में फंसे तेल छोड़ने गोलाकार आकार (12 अंकएक), क्या पिछले जांच में देखा गया है के समान पानी-गीला मीडिया५२,५३,५४,५५। इसके विपरीत, 2 नमूना (अधिक तेल गीला सतहों के साथ एक मिश्रित-गीले मामले) तेल परतों कि मोटे तौर पर जुड़े थे (12 चित्राबी) था । इन पतली परतों केवल एक धीमी गति से तेल उत्पादन की अनुमति दी, waterflooding के अंत में एक उच्च शेष तेल संतृप्ति जा । सबसे ज्यादा तेल वसूली नमूना 3 में हासिल किया गया था (मिश्रित-एक मतलब संपर्क कोण के साथ गीला ९० °) जो न तो पानी गीला था (तो वहां कम बड़े pores में फँसाना है) और न ही जोरदार तेल गीला (कम तेल छोटे ताकना रिक्त स्थान में बनाए रखा है)1। नमूना 2 और 3 के मिश्रित-गीले मामलों में, तेल जुड़ा हुआ, पतली शीट की तरह संरचनाओं में छोड़ दिया गया था (चित्रा 12b और 12c) तेल में अंय अध्ययनों के समान-गीले छिद्रित मीडिया५२,५३,५६।

Figure 1
चित्रा 1 : कोर धारक विधानसभा के एक योजनाबद्ध चित्रण आरेख । कोर धारक के घटक लेबल हैं, और कोर धारक के आंतरिक पार अनुभाग दृश्य दिखाया गया है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्रा 2 : उच्च दबाव, उच्च तापमान प्रवाह तंत्र । प्रवाह तंत्र चार उच्च दबाव सिरिंज पंपों के शामिल है: (क) एक तेल पंप, (ख) एक प्राप्त पंप, (ग) एक नमकीन पानी पंप, और (घ) एक शोधन पंप । पैनल (ई) कोर धारक विधानसभा से पता चलता है, (च) PID नियंत्रक दिखाता है, और (G) सीओ2 सिलेंडर दिखाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्रा 3 : प्रतिनिधि मिनी नमूने की ड्रिलिंग का प्रदर्शन छवियां । (क) इस कार्टून एक अच्छा ड्रिलिंग स्थान के साथ ओर्थोगोनल निशान दिखाता है । एक्स और वाई कोर जहां ड्रिल करने के लिए खोजने के लिए इस्तेमाल प्लग के केंद्र से दूरी कर रहे हैं । (ख) यह पैनल एक मिनी-नमूना (डार्क ग्रे में) के साथ एक सूखी एक्स-रे तीन आयामी छवि कोर प्लग (गाया अर्द्ध पारदर्शी) का पता चलता है । (ग) इस कोर प्लग का एक क्षैतिज पार अनुभागीय दृश्य है (४० µm/voxel पर स्कैन) । रॉक अनाज और pores ग्रे और काले, क्रमशः में दिखाए जाते हैं । (घ) इस पैनल मिनी नमूने के एक क्षैतिज पार अनुभागीय दृश्य दिखाता है (५.५ µm/voxel पर स्कैन) । (ङ) यह एक ऊर्ध्वाधर पार मुख्य परिसर और विषम ताकना आकार और मिनी के स्थान के साथ साथ geometries दिखा प्लग का अनुभागीय दृश्य है ब्लैक बॉक्स द्वारा संकेत दिया नमूना । (च) यह एक बढ़ाया ऊर्ध्वाधर पार प्रकाश डाला मिनी-पैनल ई है कि ५.५ µm/voxel पर स्कैन किया गया में दिखाया नमूना के अनुभागीय दृश्य है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्र 4 : एक चरण कंट्रास्ट स्कैन । (क) इस पैनल के एक विपरीत कुचल रॉक (हल्का ग्रे) नमकीन पानी (डार्क ग्रे) और तेल (काला) चरणों के साथ मिश्रित के स्कैन से पता चलता है । यह नमकीन पानी के उपयुक्त डोपिंग निर्धारित करने के लिए एक अच्छा चरण के विपरीत सुनिश्चित किया गया था । (ख) क्या यह तीन चरणों के ग्रे-स्केल मूल्य का हिस्टोग्राम है. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 5
चित्रा 5 : कच्चे और तीन मिनी नमूनों की एक्स-रे छवियों को विभाजित की एक क्षैतिज पार अनुभागीय दृश्य । पैनलों (a), (b), और (c) xy को मिनी-नमूने 1, 2, और 3, क्रमशः के अनुभागीय दृश् य दिखाएं । शीर्ष पंक्ति कच्चे ग्रे पैमाने पर एक्स-रे छवियों (तेल, नमकीन पानी, और रॉक, काले, गहरे भूरे रंग में हैं, और हल्के भूरे रंग, क्रमशः) से पता चलता है । कम छवियों को एक ही स्लाइस का उपयोग कर के विभाजित छवियों को दिखाने के अप्रशिक्षित WEKA विभाजन (तेल, नमकीन पानी, और चट्टान, काले, भूरे रंग में हैं, और सफेद, क्रमशः) । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 6
चित्रा 6 : तीन मिनी नमूने के संपर्क कोण माप का वितरण । नमूना 1 ७७ ° ± के एक मतलब संपर्क कोण ४६२,००० नीले रंग में दिखाया मूल्यों के साथ 21 ° है । 2 नमूना १०४ ° ± के एक मतलब संपर्क कोण है १,४१०,००० ग्रे में दिखाया मूल्यों के साथ 26 ° । नमूना 3 ७६९,००० मूल्यों लाल रंग में दिखाया गया है के साथ ९४ ° ± 24 ° के एक मतलब संपर्क कोण है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 7
चित्र 7 : किसी स्वचालित संपर्क कोण माप के लिए वर्कफ़्लो । (क) यह एक तीन आयामी लाल रंग में नीले और तेल में नमकीन दिखा छवि है, जबकि रॉक पारदर्शी प्रदान की जाती है । (ख) इस पैनल पूरी छवि की निकाली सतहों से पता चलता है । तेल/नमकीन सतहों हरे रंग में दिखाई जाती हैं, जबकि तेल/रॉक सतहों लाल रंग में दिखाया जाता है । (ग) यह पैनल पूरी छवि की चिकनी सतहों को दिखाता है । (घ) यह पैनल पूरी छवि की तीन चरण की संपर्क पंक्ति दिखाता है. (ङ) यह एक तेल काले वर्ग द्वारा प्रकाश डाला नाड़ीग्रंथि की चिकनी सतहों का एक उदाहरण है । (च) यह पैनल हाइलाइटेड ऑइल नाड़ीग्रंथि की थ्री-फेज संपर्क लाइन को दिखाता है. (छ) इस बिंदु मैं (पैनल एफमें प्रकाश डाला) पर एक एकल संपर्क कोण मापने का एक उदाहरण है। तेल/नमकीन, तेल/चट्टान, और नमकीन/रॉक सतहों हरे, लाल, और नीले, क्रमशः में दिखाए जाते हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 8
चित्र 8 : तीन उप खंड से निकाले गए तीनों मिनी के नमूने लिए गए । (क) इस पैनल के उप मिनी नमूना 1 (कमजोर पानी गीला) से निकाली मात्रा से पता चलता है । (b) यह पैनल मिनी-नमूना 2 (मिश्रित-गीले) से निकाली गई उप-मात्रा दिखाता है. (ग) यह पैनल मिनी-नमूना 3 (मिश्रित-गीले) से निकाली गई उप-मात्रा दिखाता है. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 9
चित्र 9 : एक-से-एक संपर्क कोण माप वर्कफ़्लो । (क) यह एक बेतरतीब ढंग से चयनित संपर्क कोण बिंदु (६० °) स्वचालित कोड का उपयोग कर मापा का एक दृश्य है (छवि का इस्तेमाल किया डेटा विज़ुअलाइज़ेशन सॉफ्टवेयर से प्राप्त होता है) । (ख) इस पैनल से पता चलता है कि डेटा विज़ुअलाइज़ेशन और विश्लेषण सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके उसी बिंदु के स्थान की पहचान कैसे की जाए. (ग) इस पैनल से पता चलता है कि एक ही स्थान पर एक मैनुअल संपर्क कोण माप का संचालन करने के लिए । (d) यह एक ही स्थान पर मैन्युअल रूप से मापा संपर्क कोण बिंदु का एक उदाहरण है (६१ °). कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 10
चित्र 10 : स्वचालित संपर्क कोण माप मिनी नमूना 1 से उप मात्रा के एक ही स्थानों पर मैनुअल संपर्क कोण माप की तुलना में. मान 9 चित्रमें वर्णित कार्यविधि के बाद मापा गया था । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 11
चित्र 11 : गीला की एक समारोह के रूप में तेल वसूली । नमूना 1, 2, और 3 के तेल की वसूली कर रहे है ६७.१%, ५८.६%, और ८४.०%, क्रमशः । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 12
चित्र 12 : शेष तेल अलग गीला शर्तों के लिए आकृति विज्ञान । (एक) 1 नमूने में (कमजोर पानी गीला), शेष तेल के केंद्र में फंस गया था pores के रूप में अर्ध गोलाकार आकार के साथ गैंग्लिया काट दिया । पैनलों (ख) और (ग) नमूनों में कैसे 2 और 3 (मिश्रित-गीले) दिखाएँ, शेष तेल छोटे pores और दरारों में जुड़े, पतली चादर की तरह संरचनाओं में छोड़ दिया गया था । विभिन्न रंग डिस्कनेक्ट किया गया तेल गैंग्लिया प्रतिनिधित्व करते हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Discussion

उच्च दबाव और तापमान को सफल होने के लिए में एक सीटू गीला लक्षण वर्णन के लिए सबसे महत्वपूर्ण कदम निंनानुसार हैं । 1) सटीक संपर्क कोण माप प्राप्त करने के लिए आवश्यक है कि एक अच्छी छवि विभाजन उत्पन्न करते हैं । 2) मिनी नमूनों कि बंद प्रवाह सील सकता है, और बड़े vugs गैर के साथ एक बहुत ही नाजुक नमूना में जिसके परिणामस्वरूप में बड़े अभेद्य अनाज सहित बचें-प्रतिनिधि porosity । 3) कोई लीक के साथ एक अच्छी तरह से नियंत्रित प्रवाह प्रयोग महत्वपूर्ण है क्योंकि मिनी नमूने बहुत इंजेक्शन द्रव की मात्रा के प्रति संवेदनशील है (यानी, एक ताकना मात्रा के बारे में ०.१ मिलीलीटर है) । 4) हवा की उपस्थिति (एक चौथे चरण के रूप में) ताकना अंतरिक्ष में से बचें । 5) पूरे प्रवाह प्रयोग के दौरान नमूने का तापमान नियंत्रण बनाए रखें । 6) प्रणाली संतुलन तक पहुंचने के लिए प्रतीक्षा द्वारा स्कैन अधिग्रहण के दौरान किसी भी इंटरफेस छूट से बचें । 7) एक उपयुक्त केंद्र शिफ्ट सुधार, जो प्रभावी एक्स-रे छवि पुनर्निर्माण के लिए आवश्यक है का उपयोग करें ।

स्वचालित संपर्क कोण विधि छवि विभाजन की सटीकता से सीमित है क्योंकि यह केवल विभाजित छवियों के लिए लागू किया जाता है । छवि विभाजन काफी हद तक इमेजिंग की गुणवत्ता पर निर्भर करता है जो इमेजिंग प्रोटोकॉल और microtomography स्कैनर के प्रदर्शन पर निर्भर करती है । इसके अलावा, यह छवि पुनर्निर्माण और शोर में कमी फिल्टर करने के लिए संवेदनशील है, साथ ही TWS३२ या वरीयता प्राप्त वाटरशेड विधि५७जैसे विभाजन विधि । इस काम में, TWS विधि कच्चे एक्स-रे छवियों पर एक वाटरशेड विधि फ़िल्टर एक्स-रे छवियों (शोर में कमी फिल्टर का उपयोग कर) के लिए लागू की तुलना में अधिक सटीक संपर्क कोण माप प्रदान की है । शोर में कमी फिल्टर का उपयोग करता है अंतरफलक रॉक के कुछ भागों में कम तेल गीला होने के लिए, विशेष रूप से तीन चरण संपर्क लाइन31के करीब औसत voxel के कारण दिखाई देता है । TWS न केवल शेष तेल संतृप्ति की राशि पर भी शेष तेल गैंग्लिया के आकार पर कब्जा कर सकते हैं । यह विशेष रूप से मिश्रित-गीले मामलों में शेष तेल के लिए मामला है, जिसमें तेल के रूप में ताकना अंतरिक्ष में रखा जाता है पतली चादर की तरह संरचनाओं, यह एक चुनौती के आधार पर विभाजित किया जा करने के लिए ग्रे पैमाने दहलीज मूल्यों ही ।

सीटू गीलाता निर्धारण में यह अंय पारंपरिक गीला माप तरीकों की तुलना में जलाशय चट्टानों की गीला शर्तों का एक संपूर्ण विवरण प्रदान करता है । यह इस तरह के रॉक सतह किसी न किसी के रूप में सभी महत्वपूर्ण ताकना पैमाने रॉक मापदंडों, रॉक रासायनिक रचना, और ताकना आकार और ज्यामिति, कि गीला सूचकांक द्वारा संभव नहीं है में लेता है7,8 और पूर्व सीटू संपर्क कोण विधि4,9,10,11। माइक्रोन स्केल पर सीटू संपर्क कोण माप में एक स्वचालित का उपयोग मजबूत है और मैन्युअल विधि24के साथ संबद्ध किसी भी मनोवाद निकालता है । इसके अलावा, यह अंय स्वचालित तरीकों25,26की तुलना में voxelization कलाकृतियों को हटाने में अधिक प्रभावी है । में सीटू संपर्क कोण वितरण स्वचालित विधि का उपयोग कर मापा अपेक्षाकृत तेजी से था । उदाहरण के लिए, ५९५,०००,००० voxels वाले तीन नमूना छवियों में से किसी पर संपर्क कोण मापने के लिए रनटाइम लगभग 2 h, एक एकल २.२ GHz CPU प्रोसेसर का उपयोग कर रहा है ।

भविष्य में, इस प्रोटोकॉल के लिए अंय जलाशय रॉक प्रणाली गठन नमकीन और कच्चे तेल के साथ संतृप्त की विशेषता के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । एक ही विधि केवल पेट्रोलियम उद्योग तक ही सीमित नहीं है और संशोधित किया जा सकता है और गीला की स्थिति की एक किस्म के साथ असुरक्षित मीडिया में दो immiscible तरल पदार्थ के साथ किसी भी विभाजित तीन आयामी छवियों से गीला की विशेषता के लिए अनुकूलित ।

Disclosures

उच्च संकल्प एक्स-रे माइक्रो टोमोग्राफी डेटासेट इस पत्र में रिपोर्ट डिजिटल चट्टानों पोर्टल पर उपलब्ध हैं:
www.digitalrocksportal.org/projects/151
संपर्क कोण और द्रव/द्रव इंटरफेस वक्रता के स्वचालित माप चलाने के लिए इस्तेमाल किया कोड GitHub पर उपलब्ध हैं:
https://github.com/AhmedAlratrout/ContactAngle-Curvature-Roughness

Acknowledgments

हम आभार अबू धाबी राष्ट्रीय तेल कंपनी (ADNOC) और ADNOC तटवर्ती (पहले तटवर्ती पेट्रोलियम ऑपरेशन लिमिटेड के लिए अबू धाबी कंपनी के रूप में जाना जाता है) इस काम के वित्तपोषण के लिए धंयवाद ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Xradia VersaXRM-500 X-ray micro-CT ZEISS Quote X-ray microtomography scanner, https://www.zeiss.com/microscopy/int/products/x-ray-microscopy.html
Teledyne Isco syringe pumps Teledyne Isco Quote Model 100DM, Model 260D and Model 1000D, http://www.teledyneisco.com/en-uk
Core holder Airborne Quote 9.5 ID Coreholder, www.airborne-international.com
Gas pycnometer Micromeritics Quote AccuPyc II 1340 Pycnometer, http://www.micromeritics.com/Product-Showcase/AccuPyc-II-1340.aspx
Thermocouple Omega KMTSS-IM025U-150 0.25 to 1.0 mm Fine Diameter MI Construction Thermocouples Terminated With A Mini Pot-Seal and 1m PFA Lead Wire, https://www.omega.co.uk/pptst/TJMINI_025-075MM_IEC.html
Flexible heating jacket Omega KH-112/5-P Kapton Insulated Flexible Heaters, https://www.omega.co.uk/pptst/KHR_KHLV_KH.html
PEEK tubing Kinesis 1533XL PEEK Tubing 1/16”OD 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
Tube cutter Kinesis 003062 Tube cutter, http://kinesis.co.uk/tubing-tube-cutter-003062.html
PEEK fingertight fitting Kinesis F-120X Fingertight Fitting, single piece, for 1/16" OD Tubing, 10-32 Coned, PEEK, Natural, http://kinesis.co.uk/fingertight-fitting-single-piece-for-1-16-od-tubing-10-32-coned-peek-natural-f-120x.html
PEEK adapters and connectors Kinesis P-760 Adapters & Connectors: PEEK™ ZDV Union, for 1/16" OD Tubing, 10-32 Coned, http://kinesis.co.uk/catalogsearch/result/?q=P-760
PEEK plug Kinesis P-551 Plug, 10-32 Coned, PEEK, Natural, http://kinesis.co.uk/plug-10-32-coned-peek-natural-p-551.html
Digital Caliper RS 50019630 Digital caliper, http://uk.rs-online.com/web/
Three-way valve Swagelok SS-41GXS1 Stainless Steel 1-Piece 40G Series 3-Way Ball Valve, 0.08 Cv, 1/16 in. Swagelok Tube Fitting, https://www.swagelok.com/en/catalog/Product/Detail?part=SS-41GXS1
Viton sleeve Cole-Parmer WZ-06435-03 Viton FDA Compliant Tubing, 3/16" (4.8 mm) ID, https://www.coleparmer.com/i/mn/0643503
Drilling bit dk-holdings quote Standard wall drill *EDS540, 5mm internal diameter x continental shank, reinforced stepped shank 5mm of the tube behind 20mm of diamond, http://www.dk-holdings.co.uk/glass/stanwall.html
Heptane Sigma-Aldarich 246654-1L Heptane, anhydrous, 99%, http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sial/246654?lang=en&region=GB
Potassium iodide Sigma-Aldarich 231-659-4  purity ≥ 99.0%, https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/60399?lang=en&region=GB
ParaView Open source Free Data visiualization software (Protocol step 6.6), https://www.paraview.org/
Avizo Software FEI License Data visiualization and analysis software (Protocol step 1.2, 5.7.1), https://www.fei.com/software/amira-avizo/
Recontructor Software ZEISS License https://www.zeiss.com/

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References

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

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इंजीनियरिंग अंक १४० नम संपर्क कोण एक्स-रे microtomography ताकना पैमाने बहुत अवस्थायां प्रवाह उपसतह की स्थिति विभाजन ।
ताकना पैमाने इमेजिंग और उप सतह की स्थिति में हाइड्रोकार्बन जलाशय रॉक गीला करने का लक्षण वर्णन एक्स-रे Microtomography
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Alhammadi, A. M., AlRatrout, A.,… More

Alhammadi, A. M., AlRatrout, A., Bijeljic, B., Blunt, M. J. Pore-scale Imaging and Characterization of Hydrocarbon Reservoir Rock Wettability at Subsurface Conditions Using X-ray Microtomography. J. Vis. Exp. (140), e57915, doi:10.3791/57915 (2018).

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