Gözenek ölçekli görüntüleme ve hidrokarbon rezervuar Rock Wettability x-ışını Microtomography kullanarak yeraltı koşulları, karakterizasyonu

Bu çalışmanın genel amacı, rezervuar kayaçlarının yüzey altı koşullarında in situ ıslaklığını karakterize etmek için kapsamlı bir protokol sağlamaktır. Bu yöntem, yağ geri kazanımı, kirletici kaldırma ve karbondioksit depolama uygulaması ile çok fazlı akış gözenekli ortamda anahtar soruları cevapyardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, doğal sistemlerde yer değiştirme süreçlerini ve ıslaklığı inceleyebilmemizdir.

Bu protokol, hidrokarbon rezervuar kayaçlarının yüzey altı koşullarında veya parçalı üç boyutlu x-ışını görüntülerinden in situ ıslaklığını nasıl belirleyebileceğimizi göstermektedir. Protokol, küçük bir kaya örneği gerektiriyor. Çekirdek örneklerinden mini numuneler alın ve iyi teması kolaylaştırmak için her ucunu düzleştirmek.

Numunenin toplam gözenekliliğini belirleyin ve iç gözenek yapısını değerlendirin. X-ışını mikrotomografisi sırasında Hassler tipi çekirdek tutucu kullanın. Çekirdek tutucu üst iplik polyether eter keton boru ile ilk çalışma.

Daha sonra boruyu, numuneyi barındıran özel yapım bir son parçaya takın. Diğer uç parçaya giden boru ile tutucunun tabanını iplik. Daha sonra, numuneyi ve son parçaları kaplayacak kadar uzun kauçuk borular alın.

Örneği boruya kaydırın. İçeri girdikten sonra, son parçaları numunenin üst ve alt parçasına bağlayın. Şimdi taban uç parçası na bir termokupl yerleştirin ve ucu numunenin tabanının yanına.

Alüminyum bantla sabitleyin. Çekirdek tutucunun montajını dikkatlice tamamlayın. Bu çekirdek tutucu montaj protokolde kullanıma hazırdır.

Bu şema, inşaat Detayları sağlar. Kesit gösterilen bir ısıtma ceketi, karbon fiber kol ve bir sınırlama sıvısı da dahil olmak üzere örnek çevreleyen katmanları vardır. X-ışını kaynağının örneğe yakın olmasını sağlamak için küçük çaplı karbon fiber kılıf kullanın.

Termokupl, sıvı sıcaklığını sınırlandırMa ölçer. Çekirdek tutucu montajını tutmak ve taşımak için bir kelepçe kullanın. Çekirdek tutucu montajını x-ışını mikrotomografi tarayıcısına götürün.

Kelepçe ile, dönme aşamasında çekirdek tutucuyu dikey olarak destekleyin. Çekirdek tutucu yerleştirildikten sonra, boruyu üstten ve alttan bağlayın. Çekirdek tutucunun üst ve alt kısmından boru farklı açık üç yönlü vanalara gider.

Buna ek olarak, çekirdek tutucunun sınırlama hattından, deiyonize su içeren bir şırınga pompasına boru bağlayın. 1,5 megapascal savurbasıncı uygulamak için şırınga pompasını kullanın. Şimdi karbondioksit silindirini baz üç yönlü valfine bağlayın.

CO2'yi numunenin içinden bir saat boyunca düşük bir oranda temizleyin. O zaman karbondioksit silindirini kes. Bu yapıldıktan sonra, başırış pompası ile balı salamura, salamura pompası, baz üç yönlü vana bağlayın.

Başlangıçta vanaları, havayı enjeksiyon hattından çıkarmak için numuneye girmemesi için ayarlayın. Daha sonra numuneye dakikada 0,3 mililitre lik tuzlu su enjekte edin ve tam olarak doygunluk edin. Isıtma ceketini ve termokupl'u PID kumandasına bağlayın.

Alıcı pompa, bir şırınga pompası pedli salamura ile dolu, baz üç yönlü vana bağlayın. Gözenek ve sınırlı basınçları bir megapascal artışlarla sırasıyla 10 ve 11,5 megapascal'a çıkarmak için alıcı ve konfeksiyon pompalarını kullanın. PID denetleyicide, yeraltı koşullarını taklit etmek için 60 santigrat derecelik bir ısıtma ceketi hedef sıcaklığı ayarlayın.

Hattan havayı temizleyin ve bir yağ pompasını kapalı üst üç yönlü valağa bağlayın. Doğru eşdeğer basınca basıncı artırın. Sonra yağ pompasını durdurun ve sabit bir akış hızında 20 gözenek hacmi enjekte etmek için üst üç yönlü vanayı açın.

İki saat sonra, x-ray görüntüleri elde etmeye hazırlanın. Yüksek çözünürlüklü görüntüler için 4X hedefi seçin. Daha sonra kaynak ve dedektörün konumlarını ayarlayın.

Çekirdek tutucu montajın dönüşünü kontrol edin ve taraya başlayın. Çekirdek tutucu montajın dönüşünü başlatın. Hücreye bağlı borunun rotasyona müdahale etmediğinden emin olun.

Her şey yolunda yken, çok sayıda projeksiyonla x-ışını tomografisi tadına başlayın. Taramayı takiben, çekirdek tutucu montajını çıkarın ve tarayıcıdan çıkarın. Çekirdek tutucuyu 80 santigrat derecede fırına taşıyın.

Orada yeniden akış oranları, baskılar kurmak ve en az üç hafta içinde yaşlanma gerçekleştirmek. Yaşlanma işlemi tamamlandıktan sonra çekirdek tutucu montajını tarayıcıya geri taşıyın. İlk olarak, aynı konsültasyon basıncı uygulamak için confining pompa bağlayın.

Daha sonra salamura hattını taban üç yönlü vanaya bağlayın. Ayrıca, alıcı pompayı üç yönlü vana ile çekirdek tutucunun üstüne bağlayın. Hedef basınca ulaşıldığında, alıcı pompanın çekiğe gözenek basıncı uygulaması için üst teki üç yönlü valfi açın.

Numunenin yeraltı koşullarını yeniden oluşturmak için bağlantı yapmaya devam edin. Sonra salamura pompası kapalı, düşük bir akış hızında 20 gözenek hacimleri su sel gerçekleştirmek için alt üç yönlü vana açın. Sistem dengeye ulaştıktan sonra, yine aynı yerde yüksek çözünürlüklü taramalar elde edin.

Yeniden yapılandırma yazılımını kullanarak x-ışını tomografi verilerini yeniden oluştur. Görüntüyü kaydedin ve Trainable Weka Segmentation yazılımında açın. Ücretsiz el çizim aracını seçin.

Bu durumda, görüntü boyunca aşamalardan birinin örneklerini vurgulamak için serbest el çizim aracını kullanın. Bittiğinde Sınıfa Ekle'yi tıklatın. Pikselleri etiketlerken fazın şeklini izlemeyi deneyin.

Ardından bölgeyi uygun sınıfa ekleyin. Üç aşamadan örnekler etiketlendiğinde, görüntünün tamamını segmente etmek için Train Classifier'i tıklatın. Parçalı görüntüyü gözden geçirin.

İyi sonuçlar elde etmek için eğitim ve segmentasyon adımlarını gerektiği gibi tekrarlayın. Son bölümlenmiş görüntüyü almak için Sonuç Oluştur'u seçin. Görüntüyü daha sonra analiz yazılımında kullanmak üzere kaydedin.

Yerinde temas açısı dağılımını ölçmek için parçalı görüntüyü kullanın. Otomatik yöntem ölçülen açıları ve koordinatları ile bir elektronik tablo üretir. Bu veriler, temas açılarının dağılımının bir çizimine izin verir.

Bunlar haftalık su ıslak numunesi ve iki karışık ıslak numune için dağılımlardır. Kalite kontrolü için, mini numunenin bir alt hacmini kırPın ve parçala. Manuel temas açısı ölçümü için bir veya daha fazla yağ lı ganglia içeren bir alt hacim seçin.

Otomatik kodile in situ temas açısı dağılımını bulun. Oluşturulan VTK dosyasını veri görselleştirme yazılımına yükleyin. Yağ ve salamura aşamalarını görüntülemek için bölge seçeneğini seçin.

Sonda Konumu'na tıklayın. Ardından, otomatik yöntemle oluşan verilerden rasgele seçilmiş bir temas açısının koordinatlarını girin. Mekansal konumunu üç fazlı temas hattında bulun.

Şimdi, segmente edilmiş alt hacim görüntüsünü veri çözümleme yazılımına yükleyin. Yazılımda, aritmetik modülü arayın. Modülün içinde, ifade alanını bulun.

Yağ ve salamura aşamalarını izole etmek için gereken ifadeyi yazın. Ardından, yüzey modüllerini arayın. Yağ ve salamura yüzeyleri oluşturmak için kullanın.

Daha sonra daha önce tanımlanan nokta için yüzeyleri görsel olarak arayın. Filtrelenmiş ham x-ray görüntüsünden dilim modüllerini bulun ve açın. X-Ray görüntü dilimini yüzeydeki noktanın seviyesine getirmek için çevirme değerini değiştirin.

Etiket yüzeyleri modüllerini bulun. İçinde, aşama kutusu sayısıüç girin. Yalnızca siyah voxels taşıyın ve hayır seçin.

Değişiklikleri uyguladıktan ve renk eşlemi değiştirdikten sonra dilim modülüne dönün. Ayarlı düz seçeneğini seçin. Seçeneklerde, sürüdekleyiciyi göster'i seçin.

Dragger'ı temas açısının ölçüleceği konuma taşıyın. Ekran seçeneklerini getirin. Döndürme seçeneğini seçin.

Dilimi üç fazlı temas hattına dik olacak şekilde döndürün. Bittiğinde, açı ölçüm aracını seçin. Seçili noktadaki açıyı ölçmek için aracı kullanın.

Otomatik temas açısı ölçümünün bir testi, sonuçlarını elle yapılan açı ölçümlerine göre çizmektir. Bu durumda olduğu gibi, sonuçlar yaklaşık olarak eşit olmalıdır. Bu yatay kesitler ham x-Ray görüntüleri ve üç örnek onların parçalı görüntüleri vardır.

Parçalı görüntüler, kalan yağ doygunluğu belirleyen ve kalan yağ ganglia şeklini bulma temas açıları ölçme sağlar. Bunlar, bu yöntemle bulunan üç farklı örnek için temas açısının yerinde dağılımları olarak ölçülür. Örnek bir hiçbir yağ enjeksiyonu ile 60 santigrat derece statik yaşlanmadan bir haftalık su ıslak durumu vardır.

Örnek iki, yaşlanma sırasında yağ enjeksiyonu ile 80 santigrat derecede yaşlanma nedeniyle daha fazla yağ ıslak yüzeyleri ile karışık ıslak bir durum bir örnektir. Örnek üç örnek iki benzer, ancak güçlü bir düşük yaşlanma sıcaklığı ve farklı yağ bileşimi bir sonucu olarak ıslak yağ. Su baskınından sonra kalan yağ morfolojisi farklı ıslatma koşullarında değişir.

Haftalık su ıslak örnek biri için, salamura gözenek boşluklarının merkezinde sıkışmış yağ bırakarak küçük gözenek köşeleri ile percolated. Buna karşılık, iki ve üç numunelerin karışık ıslak kasaları için, salamura küçük gözenekler ve yarıklar sac gibi tabakalar bağlı yağ bırakarak bir ıslatma faz olarak gözenekleri merkezine girdi. Görüntülere baktığınızda dördüncü aşama olarak hareket edebilir sistemde herhangi bir hava olmaması önemlidir.

Bu protokolü izleyerek, yapraklar, kökler veya yakıt hücreleri gibi diğer sistemlerde sıvıların gözenek ölçeği dağılımına ve ıslaklığa bakabilirsiniz. Ama unutmayın, x-ışınları ve yüksek basınçlı sıvılarla uğraşıyoruz. Yerinde ıslaklık karakterize Bu teknik ıslaklık değişikliği nedeniyle ilişkili ekstra yağ geri kazanımı keşfetmek için gelişmiş yağ geri kazanımı alanında araştırmacılar için yol açtı.