Engineering
This content is Open Access.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
Pore-skala Imaging och karakterisering av kolväte reservoar Rock Vätbarheten på markytan förhållanden med hjälp av röntgen mikrotomografi
Chapters
Summary October 21st, 2018
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Detta protokoll presenteras för att karakterisera komplexa vätning villkoren i en ogenomskinlig poröst medium (kolväte reservoar rock) med hjälp av tredimensionella bilder erhålls genom röntgen mikrotomografi på markytan villkor.
Transcript
Det övergripande målet med detta arbete är att ge ett grundligt protokoll för att karakterisera in situ vätbarhet reservoarstenar vid underytan villkor. Denna metod kan hjälpa till att besvara viktiga frågor i flerfasflöde porösa medier med tillämpning på oljeåtervinning, föroreningsborttagning och koldioxidlagring. Den största fördelen med denna teknik är att vi kan studera förskjutningsprocesser och vätbarhet i naturliga system.
Detta protokoll visar hur man bestämmer in situ-vätbarheten hos kolvätereservoarstenar vid förhållanden under ytan eller från segmenterade tredimensionella röntgenbilder. Protokollet kräver ett miniprov av sten. Erhåll miniprover från kärnprover och platta till varje ände för att underlätta god kontakt.
Bestäm provets totala porositet och bedöm dess inre porstruktur. Under röntgen mikrotomografi, använd en Hassler-typ kärna innehavaren. Först arbeta med kärnan innehavarens topp för att gänga polyeter ketonrör.
Fäst sedan slangen på ett specialtillverkade ändstycke som rymmer provet. Trä hållarens bas med slangar som går till den andra änden pjäs. Därefter får gummislang tillräckligt länge för att täcka provet och slutbitarna.
Skjut in provet i slangen. När det är inne, anslut slutet bitar till provets topp och botten. Placera nu ett termoelement på basändstycket med dess spets bredvid provets bas.
Säkra den med aluminiumtejp. Slutför försiktigt monteringen av kärnhållaren. Denna kärna innehavaren montering är klar för användning i protokollet.
Detta schematiska ger detaljer om dess konstruktion. Visas i cutaway är de lager som omger provet inklusive en värmemantel, en kolfiberhylsa, och en begränsa vätska. Använd en kolfiberhylsa med liten diameter för att röntgenkällan ska vara nära provet.
Termoelementet mäter den 11:a vätsketemperaturen. Utnyttja en klämma för att hålla och transportera kärnan innehavaren montering. Ta kärnan innehavaren montering till röntgen mikrotomografi scanner.
Med klämman, stöd kärnhållaren vertikalt på rotationsstadiet. När kärnhållaren är på plats, anslut slangen från dess topp och botten. Slangar från toppen och botten av kärnan innehavaren går till olika öppna tre-vägs ventiler.
Dessutom koppla slangar från kärnan innehavarens spärrlinje till en spruta pump som innehåller avjoniserat vatten. Använd sprutpumpen för att applicera 1,5 megapascals av spärrtryck. Anslut nu koldioxidcylindern till basen trevägsventil.
Spola CO2 genom provet med låg hastighet under en timme. Koppla sedan bort koldioxidcylindern. När detta är gjort, anslut sprutan pumpen med dopad saltlake, saltlake pumpen, till basen trevägsventil.
Initialt ställa ventilerna så flödet inte in i provet för att spola luft ur injektionsledningen. Injicera sedan saltlake i provet med 0,3 milliliter per minut i en timme för att mätta det helt. Anslut värmemanteln och termoelementet till en PID-styrenhet.
Anslut mottagningspumpen, en spruta pump fylld med dopad saltlake, till basen trevägsventil. Använd de mottagande och spärrpumparna för att öka poren och det spärrtryck i en megapascal steg till 10 respektive 11,5 megapascal. Vid PID-styrenheten, ställ in en värmejacka måltemperatur på 60 grader Celsius för att slutföra härma underytan villkor.
Spola luft från linjen och anslut en oljepump till den slutna topp trevägsventilen. Öka trycket till rätt likvärdigt tryck. Stoppa sedan oljepumpen och öppna den översta trevägsventilen för att injicera 20 porvolymer olja med ett konstant flöde.
Efter två timmar, förbereda sig för att förvärva röntgenbilder. För högupplösta bilder väljer du ett 4X-mål. Justera sedan käll- och detektorns positioner.
Kontrollera rotationen av kärnan innehavaren montering och påbörja skanningen. Starta rotationen av kärnhållarens montering. Se till att slangen som är fäst vid cellen inte stör rotationen.
När allt är i ordning, börja röntgentomografi scan med ett stort antal prognoser. Efter skanningen kopplar du bort kärnans hållarmontering och tar bort den från skannern. Flytta kärnhållaren till en ugn vid 80 grader Celsius.
Det återupprätta flödeshastigheter, tryck, och utföra åldrande under minst tre veckor. När åldrandeprocessen är klar flyttar du tillbaka kärnhållarens montering till skannern. Anslut först den spärrpump som ska applicera samma spärrtryck.
Anslut sedan saltlakeledningen till basen trevägsventil. Anslut även mottagningspumpen till toppen av kärnans hållare via sin trevägsventil. När måltrycket är uppnått, öppna den översta trevägsventilen för att få den mottagande pumpen att applicera portrycket på kärnan.
Fortsätt att göra anslutningar för att återupprätta underytans villkor för provet. Sedan med saltlake pumpen avstängd, öppna den nedre trevägsventilen för att utföra vattenöversvämning av 20 porvolymer vid ett lågt flöde. Efter att systemet nått jämvikt, återigen förvärva högupplösta skanningar på samma plats.
Rekonstruera röntgentomografidata med hjälp av rekonstruktionsprogram. Spara bilden och öppna den i Trainable Weka Segmentation programvara. Välj verktyget för fri handritning.
Använd verktyget för fri handritning för att markera instanser av en av faserna i hela bilden, i det här fallet olja. När du är klar klickar du på Lägg till i klass. Försök att följa formen på en fas medan du märker pixlarna.
Lägg sedan till regionen i lämplig klass. När exempel på alla tre faser har märkts klickar du på Träna klassificerare för att segmentera hela bilden. Granska den segmenterade bilden.
Upprepa utbildnings- och segmenteringsstegen efter behov för att få goda resultat. Välj Skapa resultat för att få den slutliga segmenterade bilden. Spara bilden för senare användning i analysprogram.
Använd den segmenterade bilden för att mäta in situ-kontaktvinkelfördelningen. Den automatiserade metoden producerar ett kalkylblad med de uppmätta vinklarna och deras koordinater. Dessa data tillåter en tomt av fördelningen av kontaktvinklarna.
Dessa är distributioner för ett veckovis vatten våtprov och två blandade våtprover. För kvalitetskontroll, beskära och segmentera en delvolym av miniprovet. Välj en delvolym med en eller flera olje ganglier för manuell kontaktvinkelmätning.
Hitta in situ kontaktvinkelfördelningen med den automatiserade koden. Ladda den genererade VTK-filen i datavisualiseringsprogrammet. Välj regionalternativet för att visa olje- och saltlakefaserna.
Klicka på Probe Plats. Ange sedan koordinaterna för en slumpmässigt vald kontaktvinkel från de data som genereras av den automatiserade metoden. Lokalisera dess rumsliga plats vid trefaskontaktlinjen.
Nu ladda den segmenterade delvolymen bilden i dataanalys programvara. I programvaran söker du efter den aritmetiska modulen. Inom modulen, hitta uttrycksfältet.
Skriv det uttryck som krävs för att isolera olje- och saltlakefaserna. Därefter söker du efter modulen generera yta. Använd den för att generera olja och saltlake ytor.
Sök sedan visuellt igenom ytorna efter den tidigare identifierade punkten. Hitta och öppna segmentmodulen från den filtrerade råa röntgenbilden. Ändra översättsvärdet för att föra utbildningsbildssegmentet till nivån för punkten på ytan.
Hitta modulen etikettytor. Inom den anger du tre i rutan Antal faser. Flytta till endast svarta voxels och välj nej.
När du har tillämpat ändringarna och ändrat färgkartan går du tillbaka till segmentmodulen. Välj alternativet ange vanligt. I alternativen väljer du Visa dragger.
Flytta draggern till den plats där kontaktvinkeln ska mätas. Ta fram visningsalternativ. Där väljer du alternativet rotera.
Rotera segmentet för att vara vinkelrätt mot trefaskontaktlinjen. När du är klar, välj vinkelmätningsverktyget. Använd verktyget för att mäta vinkeln vid den valda punkten.
Ett test av den automatiserade kontaktvinkelmätningen är att rita sina resultat mot vinkelmätningar som görs manuellt. Som i detta fall bör resultaten vara ungefär lika. Dessa horisontella tvärsnitt är av råa röntgenbilder och deras segmenterade bilder av tre prover.
De segmenterade bilderna tillåter mätning kontaktvinklar bestämma återstående olja mättnad och hitta formen på de återstående olja ganglier. Dessa är de uppmätta in situ-distributionerna av kontaktvinkeln för de tre olika prover som hittades med hjälp av denna metod. Prov ett har en vecka vatten våt tillstånd från statiskt åldrande vid 60 grader Celsius utan oljeinjektion.
Prov två är ett exempel på en blandad våt tillstånd med mer olja våta ytor på grund av åldrande vid 80 grader Celsius med oljeinsprutning under åldrande. Prov tre liknar prov två, men inte starkt olja våt till följd av en lägre åldrande temperatur och olika oljesammansättning. Oljan morfologi kvar efter vatten översvämningar varierar under de olika vätningsförhållanden.
För veckovatten våtprov en, saltlake percolated genom de små por hörn lämnar oljan instängd i mitten av porutrymmen. Däremot, för de blandade våta fall av prover två och tre, saltlake in i mitten av porerna som en icke-vätning fas lämnar olja ansluten i ark-liknande lager i små porer och sprickor. Det är viktigt att undvika att ha någon luft i systemet som kan fungera som en fjärde fas när man tittar på bilderna.
Efter detta protokoll, du kan se porskala fördelningen av vätskor och vätbarhet i andra system såsom blad, rötter, eller bränsleceller. Men kom ihåg, vi har att göra med röntgen och högtrycksvätskor så det är mycket viktigt att det finns en grundlig riskbedömning och de människor som gör experimenten har haft lämplig utbildning. Denna teknik för att karakterisera in situ vättability banade väg för forskare inom området för förbättrad oljeåtervinning för att utforska den tillhörande extra oljeåtervinning på grund av förändringen i vätterbarhet.
Related Videos
You might already have access to this content!
Please enter your Institution or Company email below to check.
has access to
Please create a free JoVE account to get access
Login to access JoVE
Please login to your JoVE account to get access
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Your JoVE Unlimited Free Trial
Fill the form to request your free trial.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You!
A JoVE representative will be in touch with you shortly.
Thank You!
You have already requested a trial and a JoVE representative will be in touch with you shortly. If you need immediate assistance, please email us at subscriptions@jove.com.
Thank You!
Please enjoy a free 2-hour trial. In order to begin, please login.
Thank You!
You have unlocked a 2-hour free trial now. All JoVE videos and articles can be accessed for free.
To get started, a verification email has been sent to email@institution.com. Please follow the link in the email to activate your free trial account. If you do not see the message in your inbox, please check your "Spam" folder.
