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 ।
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 ।
(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.
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 ।
The authors have nothing to disclose.
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 ।
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Digital Caliper | RS | 50019630 | Digital caliper, http://uk.rs-online.com/web/ |
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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 |
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