Evaluation of Carbonate Rock Permeability, with the Use of X-ray Computed Microtomography

• Autorzy: Kaczmarczyk J. , Dohnalik M. , Zalewska J.

Warianty tytułu

PL

Ocena przepuszczalności skał węglanowych przy użyciu rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the results of finite element method nitrogen flow simulations are presented. Finite element mesh wascreated on the basis of carbonate rock X-ray computed microtomography images. Nitrogen flow was simulated in COMSOL Multiphysics 3.5. Calculated permeability was consistent with the permeability measured with the use of gas permeability test. The results have shown that combined X-ray computed microtomography and the finite element method are appropriate ways to evaluate rock permeability. This means that porosity and permeability - the most important reservoir parameters for rocks - may be estimated with the use of microtomography.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki symulacji przepływu azotu, wykonanej przy użyciu metody elementów skończonych. Siatki elementów skończonych zostały przygotowane na podstawie obrazów mikrotomograficznych skał węglanowych. Przepływ azotu symulowano w programie COMSOL Multiphysics 3.5. Obliczona w ten sposób przepuszczalność była zbieżna z wyznaczoną za pomocą testu przepuszczalności gazowej. Zaprezentowane wyniki pokazały, że mikrotomografia rentgenowska połączona z metodą elementów skończonych może służyć do wyznaczenia przepuszczalności skały. Oznacza to, że poprzez badania mikrotomograficzne można wyznaczyć dwa najważniejsze parametry zbiornikowe skał: porowatość i przepuszczalność.

Słowa kluczowe

EN

carbonate rocks; finite element method; microtomography; permeability

PL

metoda elementów skończonych; mikrotomografia; przepuszczalność; skała węglanowa

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 67, nr 4
• Strony: 233--239
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.,Fot., rys., tab.,

Twórcy

autor

Kaczmarczyk J.

autor

Dohnalik M.

autor

Zalewska J.

• Instytut Nafty i Gazu, Kraków

Bibliografia

• [1] Beugre D., Calvo S., Dethier G., Crine M., Toye D., Marchot P.: Lattice Boltzmann 3D flow simulations on a metallic foam. J. Comput. Appl. Math., 234, 7, 2128-34, 2009.
• [2] COMSOL Multiphysocs 3.5, http://www.comsol.com/
• [3] Dandekar A.Y.: Petroleum Reservoir Rock and Fluid Properties. Boca Rato: CRC Press, 2006.
• [4] Izzo Jr.J., Joshi A., Grew K., Chiu W., Tkachuk A., Wang S. et al.: Non-destructive Reconstruction and Analysis of SOFC Anodes Using X-ray Computed Tomography at Sub-50 nm Resolution, J. Electrochem. Soc., 155, 5, B 504-8, 2008.
• [5] Kaczmarczyk J., Dohnalik M., Zalewska J., Cnudde V.: The interpretation of X-ray Computed Microtomography images of rocks as an application of volume image processing and analysis. WSCG2010 Communication Paper Proceedings, 23-30, 2010.
• [6] Ketcham R., Carlson W.: Acquisition, optimization and interpretation of X-ray computed tomographic imaging: applications in geosciences. Comput. Geosci., 27, 4, 381-400, 2001.
• [7] Ketcham R., Iturrino G.: Non-destructive high-resolution visualization and measurement of anisotropic effective porosity in complex lithologies using high-resolution X-ray computed tomography. J. Hydrol., 302, 92-106, 2005.
• [8] Narsilio G., Buzzi O., Fityus S., Yun T., Smith D.: Upscaling of Navier-Stokes equations in porous media: Theoretical, numerical and experimental approach. Comput. Geotech., 36, , 1200-1206, 2009.
• [9] Parasnis D.S.: Principles of Applied Geophysics. 5th ed. London: Chapmann & Hall, 1997.
• [10] ScanIP, +ScanFE and +ScaCAD Reference Guide, Simpleware Ltd, 2009.
• [11] Schembre J., Kovscek A.: A technique for measuring two-phase relative permeability in porous media via X-ray CT measurements. J. Petrol. Sci. Eng., 39, 159-174, 2003.
• [12] Simpleware’s ScanIP 3.2, http://www.simpleware.com/software/scanip.php
• [13] Tiab D., Donaldson E.C.: Petrophysics. 2nd ed. Oxford: Elsevier, 2004.
• [14] VSG Avizo 6.1 http://www.vsg3d.com/vsg_prod_avizo_overview.php
• [15] X-Tek CT-Pro http://www.ztekzray.com/products/computed_tomography.html
• [16] Young P., Beresford-West T., Coward S., Notarberardino B., Walker B., Abdul-Aziz A.: An efficient approach to converting three-dimensional image data into highly accurate computational models. Phil. Trans. R. Soc. A., 366, 3155-3173, 2008.
• [17] Youssef S., Rosenberg E., Gland N., Kenter J., Skalinski J., Vizika O.: High resolution CT and pore-network models to assess petrophysical properties of homogeneous and heterogeneous carbonates. In: SPE/EAGE Reservoir Rock Characterization and Simulation Conference Proceedings, 2007; Society of Petroleum Engineers.
• [18] Zalewska J., Dohnalik M., Poszytek A.: The evaluation of sandstone pore networks with the use of nuclear magnetic resonance and X-ray computed microtomography methods. Nafta-Gaz, 2, 85-95, 2010 (in Polish).