Оборудование и программное обеспечение для компьютерной томографии образцов горных пород

  1. 06-02-2014
  2. Оборудование для компьютерной томографии, производство которого начато в 70-х годах XX века, изначально было разработано для нужд медицины. В скором времени исследователи разных стран было предложили множество способов использования данной технологии для решения задач других областей науки и прозводства, и в частности для исследования петрофизических, электрических, тепловых и механических свойств горных пород. С ростом количества задач и способов применения технологии компьютерной томографии увеличилось число высокоточных специализированных систем, позволяющих снимать томограммы объектов с пространственным разрешением недоступным для медицинских аппаратов.

     

    В настоящее время стремительно развивается сфера использования систем компьютерной томографии в нефтегазовой отрасли. Проведение томографии позволяет получить цифровую трехмерную реконструкцию исследуемого керна. Обработка полученного объемного цифрового изображения при помощи специализированных программных пакетов позволяет рассчитать значения важнейших параметров образцов, необходимых для оптимизации методов повышения нефтеотдачи пласта, анализа особенностей повреждения коллектора во время бурения скважины, определения петрофизических свойств горных пород и т.д.

    Благодаря технологии компьютерной томографии в ходе исследования образцов горнах пород возможно получение следующей информации:

    • Структура образца (распределение фаз, литотипов, плотность, однородность и т.д.); 
    • Пористость образца (открытая, закрытая, эффективная); 
    • Трещины в горных породах (ориентация, апертура и т.д.); 
    • Флюидонасыщенность горных пород (степень флюидонасыщения, распределение фаз); 
    • Прямое отображение течения пластовых, модельных и технологических флюидов в образце керна в ходе фильтрационного эксперимента (преимущественные пути фильтрации, зоны застоя);
    • Абсолютная проницаемость образца (по жидкости, по газу); 
    • Относительная фазовая проницаемость (кривые ОФП по результатам анализа поровой геометрии образца); 
    • Капиллярные свойства горных пород (Pc кривая дренирования); 
    • Электрические свойства горных пород (УЭС, электрический параметр пористости Fr); 
    • Удельная теплопроводность; 
    • Механические свойства горных пород (сжимаемость горной породы, статический модуль упругости, коэффициент Пуассона,  изменение распределения объема порового пространства).

    Предлагаемые комплексные приборные решения реализованы на базе передовых томографов производства одной из крупнейших в мире корпорации General Electric на заводе phoenix x-ray (Германия). Оборудование phoenix x-ray позволяет проводить микро- и нанотомографическое исследование образцов горных пород.

    Обработка результатов производится с помощью самого современного программного обеспечения производства компаний Volume Graphics и FEI Visualization Sciences Group. 

    Использование компьютерного томографа обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционным подходом к исследованию образцов керна и моделированию физико-химических процессов:

    1. Снижение стоимости исследований.
    2. Сокращение сроков проведения исследования.
    3. Снижение технологических и финансовых рисков за счет уменьшения неопределенности, а также повышения достоверности и детальности получаемой информации.
    4. Проведение экспериментов, неосуществимых в физической лаборатории, в том числе при экстремальных термобарических условиях, а также на неконсолидированном керне.
    5. Корректное перемасштабирование при построении моделей.
    6. Проведение серии многовариантных численных экспериментов на одном образце (при ограниченном наборе физических образцов).
    7. Проведение эксперимента без необходимости физической доставки образца.
    8. Учет изменения структуры и, соответственно, ФЕС образца при его извлечении из пласта и транспортировке путем восстановления исходной структуры.
    9. Проведение пространственной интерполяции (экстраполяции) между образцами по каждому параметру (или группе параметров) отдельно и лишь после этого усреднение и рекомбинация свойств. Такой подход существенно повышает точность и достоверность прогноза ФЕС.
    10. Создание цифрового образца керна, не подверженного изменению при воздействии и с течением времени. Всегда можно получить из цифрового кернохранилища исходный образец, или образец после заданного набора воздействий.

    Компания ЗАО «ЭПАК-Сервис», официальный дилер Vinci Technologies в России и СНГ, в сотрудничестве с компанией ЗАО «Остек-СМТ», официальным дилером General Electric в России, предлагает свои услуги в области проектирования, изготовления, поставки и ввода в эксплуатацию оборудования для специального анализа керна на базе систем рентгеновской компьютерной томографии.

    Оборудование для компьютерной томографии образцов горной породы:

    nanotom m (нанотомография)

    v׀tome׀x L240 / L300 (микротомография)

    Программное обеспечение для компьютерной томографии образцов горной породы:

    VGStudio Max

    VSG Avizo Fire

  3. Назад к списку