Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena przydatności wykorzystania geometrycznych parametrów przestrzeni porowej z obrazów tomograficznych w kontekście pomiarów NMR, porozymetrii rtęciowej i porozymetrii helowej

Drabik Katarzyna, Krakowska-Madejska Paulina, Puskarczyk Edyta, Dohnalik Marek

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 11

725--735

PL

Głównym celem pracy była ocena przydatności wyników interpretacji ilościowej, uzyskanej z obrazowania wewnętrznej struktury próbek skał z wykorzystaniem metody tomografii komputerowej, do szacowania parametrów zbiornikowych takich jak porowatość czy przepuszczalność. W pracy badano zależności korelacyjne pomiędzy parametrami przestrzeni porowej uzyskanymi z analizy obrazów tomografii komputerowej a wynikami standardowych badań laboratoryjnych. Materiał badawczy składał się z próbek piaskowców czerwonego spągowca, facji eolicznej, pobranych z obszaru Niżu Polskiego. Do analiz wybrano kilkadziesiąt próbek skał piaskowców czerwonego spągowca, dla których policzono 69 parametrów. Interpretacja jakościowa i ilościowa polegała na porównaniu parametrów otrzymanych z analizy obrazu tomograficznego z wcześniej uzyskanymi wynikami analiz laboratoryjnych obejmujących następujące metody badawcze: porozymetrię helową (Por.He), spektrometrię jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR), porozymetrię rtęciową (Por.Hg) i przepuszczalność absolutną (przepuszcz). Utworzono macierze korelacji dla wszystkich dostępnych parametrów, do pracy wybrano korelacje istotne, o najwyższym współczynniku korelacji liniowej. Zaobserwowano istotne zależności liniowe pomiędzy parametrami wyznaczonymi z analizy obrazów CT i innych metod badawczych. Uzyskano modele pozwalające na szacowanie przepuszczalności, porowatości i zawartości wody nieredukowalnej na podstawie parametrów geometrycznych otrzymanych z obrazów tomograficznych (współczynnik kształtu, charakterystyka Eulera czy powierzchnia właściwa). W efekcie możliwe jest wstępne oszacowanie parametrów petrofizycznych jedynie na bazie wyników z nieniszczącej metody CT. W przypadku obrazowania tomograficznego pełnych rdzeni uzyskane związki pozwalają na wstępną estymację rozkładu porowatości i gęstości objętościowej w całym rdzeniu, co może być pomocne podczas typowania miejsc do poboru próbek rdzeni przeznaczonych do szczegółowych badań laboratoryjnych.

EN

The main purpose of the study was to assess the usefulness of the results of quantitative interpretation of computed tomography (CT) images of rocks’ pore structure for the estimation of reservoir parameters, such as porosity and permeability. This study presents results of correlation analyses between the pore space parameters obtained from the analysis of computed tomography images and the results of standard laboratory tests. The research material consisted of samples representing Rotliegend sandstones of aeolian facies, collected from core material from wells located in the Fore-Sudetic Monocline. Several dozen samples were selected for analysis, for which 69 parameters were calculated. The qualitative and quantitative interpretation consisted in comparing the parameters obtained from the analysis of the tomographic images with the previously obtained results of laboratory analyzes including the following research methods: helium porosimetry (Por.He), nuclear magnetic resonance spectrometry (NMR), mercury porosimetry (Por.Hg) and absolute permeability (let it pass). Correlation matrices for all available parameters were determined, significant correlations with the highest coefficient of linear correlation were selected as a subject of this work. Significant linear relationships were observed between the parameters determined from the analysis of CT images and other research methods. Models that were obtained allowed to estimate the permeability, porosity, and irreducible water content based on geometrical parameters obtained from tomographic images (shape factor, Euler characteristic or specific surface area). The important result of this work is the possibility to estimate petrophysical parameters based on the results of the non-destructive CT method only. In the case of tomographic imaging of whole cores, the obtained results allow for a preliminary estimation of the porosity and volume density distribution in the entire core, which may be helpful in selecting representative samples of core for detailed laboratory tests.

2

Revalorization of mineral coal, to obtain carbonaceous materials with high added value

Vidal-Lombas Juan-José, Álvarez-Fernández Martina-Inmaculada, Casado-Sulé María-Concepción, Prendes-Gero Maria-Belen, Suárez-Domínguez Francisco-José

Archives of Mining Sciences

|

2020

|

Vol. 65, no. 2

225--239

EN

This paper shows the possibility that the mineral coal existing in the mining basins of northern Spain have a high added value. This would facilitate its future use in different fields such as new materials, nanotechnology, energy use in situ, coal bed methane, enhanced coal bed methane and coalmine methane.An analytical study of mineral coal samples is carried out. The samples come from two deposits loca-ted in coal basins of the Cantabrian Mountains. The duly prepared samples are subjected to an activation process. Within this transformation, different treatments are applied to different sub-samples. Some of the sub-samples suffer a previous demineralization by successive attacks with acids, followed by oxidation and pyrolysis. Finally, all of them are activated with CO2 and H2O(steam).The carbonaceous products resulting from each treatment are characterised. The results show that all the pre-treatments used were positive for the textural development of the materials. Likewise, proper management of the processes and of the different operating variables allows the procurement of carbo-naceous materials with a “tailor-made” structural development of the coal type. This material receives the name “activated” and can be employed in specific processes.

3

Ocena zagrożenia gazowego w kopalni Rudna na podstawie analizy porowatości dolomitów z poziomu zbiornikowego

Poszytek A., Rożek R., Dudek L.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2017

|

nr 469

47--58

PL

W kopalni Rudna nad stropem wyrobisk górniczych odnotowano występowanie poziomu dolomitu, w obrębie którego znajduja się izolowane pułapki z gazem pod wysokim ciśnieniem. Badany poziom stanowi duże zagrożenie dla prowadzonych robót górniczych i jest obiektem prac badawczych. Do oceny bezpieczeństwa prowadzenia prac górniczych konieczna jest znajomość sposobu występowania gazu w przestrzeni porowej badanych dolomitów. Szczególnie, że dotychczas za „niebezpieczne” uważano dolomity o wysokiej porowatości, gdy tymczasem w wielu otworach wiertniczych stwierdzono produkcję gazu z dolomitów o niskiej porowatości. Celem artykułu jest określenie potencjału zbiornikowego badanych dolomitów i interpretacja ich potencjalnego zagrożenia dla prowadzonych prac górniczych. Na podstawie obserwacji mikroskopowych, analizy mikrotomografii rentgenowskiej i badań porozymetrii rtęciowej stwierdzono, że w poziomie zbiornikowym występują trzy typy dolomitów o zróżnicowanym charakterze porowatości: dolomity o dobrych parametrach zbiornikowych, dolomity o obniżonych parametrach zbiornikowych i dolomity o charakterze skały uszczelniającej. Na szczególną uwagę zasługują dolomity o charakterze skały uszczelniającej, które na podstawie badań porozymetrycznych charakteryzują się bardzo niską porowatością. Na podstawie obserwacji mikroskopowych stwierdzono w nich 4% porowatość zamkniętą, w której jest również uwięziony gaz. Obecność gazu zamkniętego w porach dolomitów jest zjawiskiem dość powszechnym, jednak to obecność wysokociśnieniowych pułapek gazowych w obrębie lokalnie bardziej porowatych, mikroszczelinowatych i przepuszczalnych dolomitów stanowi zasadnicze zagrożenie.

EN

Reservoir dolomites saturated with gas under high pressure were found in the ceiling of excavations in a Rudna copper mine in southwestern Poland. Reservoir dolomites are a major concern in the mining industry and the focus of substantial research. High-porosity dolomites are definitively considered "hazardous", but the gas is extracted from the dolomites with low porosity, too. So, it is necessary to know way of gas occurrence in the pore space. This article aims to describe the reservoir potential of the dolomites through pore space characterisation and determine whether the gas can migrate into the excavations. A comprehensive analysis of the distribution of pore size and nature using microscopic observations, X-ray microtomography and mercury porosimetry. The results distinguished three types of dolomites with different porosities: dolomites with high effective porosity, dolomites with reduced effective porosity, and sealed dolomites. Particular attention should be paid to sealed dolomites. Their effective porosity results from mercury porosimetry are very low. However, they also contained 4% closed porosity described from microscopic observations, where gas is accumulated, too. Presence of gas in the closed pores dolomites is a common phenomenon. However, the presence of high-pressure gas traps within locally more porous, microcraced and permeable dolomites is a major threat.

4

Wybrane właściwości strukturalne dolomitu z kopalń rud miedzi

Pajdak A., Kudasik M.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2016

|

T. 18, nr 3

3--9

PL

W artykule przedstawiono zestawienie analiz porozymetrycznych dolomitu w aspekcie ich charakterystyki. Badania wykonano dla sześciu próbek pobranych z kopalń rud miedzi O/ZG „Polkowice-Sieroszowice” oraz O/ZG „Rudna”, które określono metodami niskotemperaturowej adsorpcji azotu oraz porozymetrii rtęciowej. Analizy adsorpcji gazowej (N2) materiału skalnego pozwoliły na charakterystykę objętości jego najdrobniejszych porów – mikroporów oraz mezoporów o średnicy do 0,2 μm, wyznaczenie rozkładu objętości porów i objętości całkowitej, która wyniosła do 0,005 cm3/g. Analizy porozymetrii rtęciowej (Hg) obejmujące zakresem pomiarowym mezopory o średnicy powyżej 0,05 μm i makropory, umożliwiły wyznaczenie porowatości dolomitu, która zawierała się w zakresie 3-5% oraz całkowitej objętości porów, wynoszącej od 0,011 do 0,020 cm3/g i rozkładu objętości porów, zróżnicowanego w zależności od badanej próbki. Rezultaty przedstawionych w pracy wyników analiz mogą posłużyć jako element składowy charakterystyki porowatej skał dolomitu, niezbędnej z punktu widzenia lokalizowania rejonów górotworu o odmiennych właściwościach strukturalnych w kopalniach rud miedzi.

EN

This paper presents summary porosimetric analyses of dolomite in terms of its characteristics. The tests were carried out for six samples taken from O/ZG “Polkowice-Sieroszowice” and O/ZG “Rudna” copper mines, and examined by low-temperature nitrogen adsorption and mercury porosimetry methods. The gas adsorption analysis (N2) of dolomite showed a very small volume of the smallest pores - micropores and mesopores of up to 0,2 μm in diameter, amounting to 0,005 cm3/g. The mercury (Hg) porosimetry measurements of larger pores enabled to determine the porosity rate, which ranged from 3 to 5%, the total pore volume ranging from 0,011 to 0,020 cm3/g and the pore volume distribution, which varied depending on the sample. The results presented in this paper can be used as a component of textural characteristics of dolomite rock, necessary from the point of view of locating those areas of the rock mass in copper mines with different structural properties.

5

Korelacja parametrów charakteryzujących strukturę porową kamieni cementowych badanych za pomocą porozymetrii rtęciowej oraz mikrotomografii komputerowej

Kremieniewski M., Rzepka M.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 12

1076--1083

PL

Zastosowanie zaczynów cementowych typu Gasblok do uszczelniania przestrzeni pierścieniowej w otworze wiertniczym ma na celu wyeliminowanie możliwości tworzenia się mikronieszczelności w strukturze płaszcza cementowego. Jakość stwardniałego zaczynu cementowego możliwa jest do określenia poprzez analizę parametrów uzyskanych z badań porozymetrycznych oraz mikrotomograficznych. Porozymetr AutoPore umożliwia przeprowadzenie badań mikrostruktury porowej próbek oraz określenie ich przepuszczalności, natomiast mikrotomograf rentgenowski Benchtop pozwala na wyznaczenie rozkładu przestrzennego porów oraz na ich wizualizację. Połączenie tych dwóch metod badawczych umożliwia dokonanie modyfikacji receptur lub zaprojektowanie nowego składu zaczynu, który po związaniu będzie się charakteryzował jednolitą mikrostrukturą o niskiej porowatości i przepuszczalności. Wyniki prowadzonych prac przyczyniają się do zaprojektowania składu zaczynu uniemożliwiającego przechodzenie gazu przez strukturę płaszcza cementowego, co zostało omówione w niniejszej publikacji.

EN

Use of Gasblok type cement slurries for sealing the annular space in the borehole, is intended to eliminate the possibility of the formation of microleaks in the structure of the cement sheath. The quality of the set cement slurry can be determined by analyzing the parameters obtained from porosimetric and X-ray microtomography studies. The AutoPore porosimeter enables testing of the pore microstructure of samples and determine their permeability. The Benchtop X-ray microtomograph allows to determine the spatial distribution of pores and their visualization. Combining these two methods allows recipe modification or development of new slurry composition, which will be characterized by a uniform microstructure of low porosity and permeability. The results contribute to the design of a slurry composition, which prevents gas migration through the structure of the cement sheath.

6

Badanie struktury porów karbonizatów otrzymanych z węgla kamiennego z KWK Brzeszcze z wykorzystaniem metody porozymetrycznej oraz Skaningowego Mikroskopu Elektronowego

Gazda M., Krzyżanowski A., Buczek B.

Karbo

|

2014

|

Nr 2

56--62

PL

Karbonizacja należy do procesów termicznej obróbki paliw, które prowadzone są w szerokim zakresie temperatur w celu uzyskania różnorodnych produktów. Zmiany strukturalne zachodzące w procesie standardowej karbonizacji węgli są spowodowane głównie rozkładem nieuporządkowanych obszarów substancji organicznej. Badania składu struktury powierzchni stałej pozostałości pozwala na głębsze poznanie tych zmian. Przedmiotem pracy był węgiel kamienny z KWK Brzeszcze – Silesia, z pokładu 352, oznaczony symbolem B-352, który poddano procesowi karbonizacji. Proces prowadzony był w atmosferze azotu w temperaturach: 700, 800 i 900oC w czasie 15 i 30 minut. W pracy wykorzystano możliwości jakie daje skaningowy mikroskop elektronowy model Jeol JSM - 5500 LV do badania powierzchni węgla kamiennego wyjściowego oraz po procesie karbonizacji w celu stwierdzenia obecności substancji mineralnej a także interpretacja uzyskanych widm promieniowania rentgenowskiego. Uzupełnieniem wyników były badania prowadzone na porozymetrze rtęciowym typu Pascal 140 (ThermoQuest), zastosowany w trakcie pomiaru zakres ciśnień (0.1 hPa – 400 hPa) pozwolił analizować pory o promieniach z zakresu ok. 50 μm – 1.8 μm. W badanym węglu zaobserwowano zróżnicowanie w topografii powierzchni oraz zmiany rozwinięcia struktury porowatej zależne od temperatury i czasu prowadzenia procesu. Wzrost temperatury i czasu prowadzenia procesu powoduje zmniejszenie ilości porów największych (50 – 30 mm), oraz zwiększenie całkowitej objętości porów.

EN

Carbonization process is a thermal treatment of fuels that is carried out in a wide range of temperatures in order to obtain different products. Structural changes occurring during the coal carbonization process are caused mainly by degradation of unordered regions of organic matter. Investigation on the composition of surface structure of the solid residue allows for a deeper knowledge of these changes. In this study coal from Brzeszcze coal mine (deck no. 325) was investigated. Carbonization of coal samples was performed in a nitrogen atmosphere at the temperatures of 700, 800 and 900oC for 15 and 30 minutes. Opportunities to investigate surface of coal and char to determine the presence of mineral substance and interpretation of the X-ray radiation spectra offered by scanning electron microscope Jeol JSM model - 5500 LV were used in this study. SEM results were complemented by research on mercury porosimeter Pascal type 140 (ThermoQuest). Range of pressures that have been used (0.1 hPa - 400 hPa) allowed to analyze pores with radii in the range of about 50 microns - 1.8 microns. Changes in surface topography, and changes in the development of the porous structure of chars depending on carbonization temperature and time were observed. The increase of temperature and time of the process results in reduction of the amount of the greatest pores (50 - 30 mm), and an increase in the total pore volume.

7

Jakościowa i ilościowa charakterystyka petrofizyczna subfacji dolomitu głównego w strefach paleogeograficznych

Semyrka R.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2013

|

T. 29, z. 3

99--114

PL

Analiza mikrofacjalna wraz ze szczegółową analizą sedymentologiczną umożliwiły wydzielenie na omawianym obszarze środowisk depozycyjnych dolomitu głównego oraz określenie odrębnych subfacji. W obrębie analizowanego obszaru w strefie bariery węglanowej utwory dolomitu głównego, wykształcone w subfacji bandstonów, prezentują typ skały zbiornikowej o charakterze porowym w klasie bardzo niskiej, niskiej pojemności dla gazu i bardzo niskiej dla ropy. W obrębie strefy równi platformowej dolomit główny tej subfacji ma charakter skały zbiornikowej typu porowego niskiej i średniej klasy pojemnościowej dla gazu i niskiej dla ropy. Subfacja utworów mułozwięzłych dolomitu głównego w strefie podnóża platformy węglanowej reprezentuje typ skały zbiornikowej o niskiej, sporadycznie średniej pojemności dla gazu i bardzo niskiej i niskiej dla ropy, przy porowym lub porowo-szczelinowym wykształceniu przestrzeni porowej. Podobne cechy zbiornikowe subfacja ta wykazuje w obrębie strefy bariery węglanowej, gdzie wyniki analiz porozymetrycznych kwalifikują ją do skał zbiornikowych bardzo niskiej i niskiej pojemności dla gazu i bardzo niskiej dla ropy, o charakterze porowym i porowo-szczelinowym. Subfacja utworów ziarnozwięzłych, w obszarze strefy podnóża platformy węglanowej charakteryzuje się średnią i wysoką pojemnością zarówno dla gazu jak i ropy, o typie przestrzeni zbiornikowej porowej i szczelinowo-porowej. W strefie bariery węglanowej cechy te są bardzo zróżnicowane, od niskiej pojemności do wysokiej dla gazu, oraz niskiej i bardzo niskiej dla ropy, przy porowym i porowo-szczelinowym charakterze przestrzeni zbiornikowej. W obszarze równi platformowej dolomit główny reprezentuje głównie porowy charakter przestrzeni porowej, w klasie średniej pojemności dla gazu i niskiej dla ropy.

EN

This work focuses on analysis and characterization of petrophysical properties of the Main Dolomite strata in the study area, against the background of its paleogeographic and facial development. The microfacial analysis, together with detailed sedimentological analysis, made it possible to distinguish the depositional environments of the Main Dolomite succession in the study area. The Main Dolomite is characterized by diversity in thickness, lithology, and facial development of the following zones: foot of the carbonate platform, barrier, and platform plain. Three principal sub-facies were distinguished there grainstones, mudstones, and boundstones (the microbial sub-facies). These sub-facies reveal diversified petrophysical parameters. The analysis is based on the results of porosimetric measurements which enable assessment and qualification of this horizon from the point of view of its hydrocarbon reservoir capacity and pore space character. Principles of porous rock qualification in terms of hydrocarbon reservoirs include mainly assessment of effective and dynamic porosities for oil and gas, bulk and framework densities, and pore space geometry (distribution of predominating pore diameters and specific surface of the pore space). This assessment refers to the pore space in which processes of migration and accumulation of reservoir fluids occur. Statistical analysis of the petrophysical parameters revealed their relationships within the distinguished lithofacial zones, which also represent an important solution.

8

Zmienność parametrów petrofizycznych subfacji dolomitu głównego zachodniej strefy półwyspu Grotowa w świetle badań porozymetrycznych

Semyrka R., Semyrka G., Zych I.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2008

|

T. 34, z. 3

445-468

PL

W obrębie analizowanego obszaru w strefie bariery węglanowej utwory dolomitu głównego wykształcone w subfacji bandstonów prezentują typ skały zbiornikowej o charakterze porowym w klasie bardzo niskiej i niskiej pojemności dla gazu oraz bardzo niskiej dla ropy. W obrębie strefy równi platformowej dolomit główny tej subfacji ma charakter skały zbiornikowej typu porowego niskiej i średniej klasy pojemnościowej dla gazu i niskiej dla ropy. Subfacja utworów mułozwięzłych dolomitu głównego w strefie podnóża platformy węglanowej reprezentuje typ skały zbiornikowej o niskiej, sporadycznie średniej pojemności dla gazu i bardzo niskiej oraz niskiej dla ropy, przy porowym lub porowo-szczelinowym wykształceniu przestrzeni zbiornikowej. Podobne cechy zbiornikowe subfacja ta wykazuje w obrębie strefy bariery węglanowej: wyniki analiz porozymetrycznych kwalifikują ją do skał zbiornikowych bardzo niskiej i niskiej pojemności dla gazu oraz bardzo niskiej dla ropy, o charakterze porowym i porowo-szczelinowym. Subfacja utworów ziarnozwięzłych w obszarze strefy podnóża platformy węlanowej charakteryzuje się średnią i wysoką pojemnością zarówno w odniesieniu do gazu, jak i ropy, o typie przestrzeni zbiornikowej porowej i szczelinowo-porowej. W strefie bariery węglanowej cechy te są bardzo zróżnicowane, od pojemności niskiej do wysokiej w przypadku gazu, oraz niskiej i bardzo niskiej - ropy, przy porowym i porowo-szczelinowym charakterze przestrzeni zbiornikowej. W obszarze równi platformowej dolomit główny reprezentuje głównie porowy charakter przestrzeni zbiornikowej, w klasie średniej pojemności dla gazu i niskiej dla ropy.

EN

The microfacial analysis, together with detailed sedimentological analysis, enabled the authors to distinguish depositional environments of the Main Dolomite succession in the study area. The Main Dolomite is characterized by diversity in thickness, lithology and facial development of the following zones: foot of the carbonate platform, barrier and platform plain. Three principal sub-facies were distinguished there: grainstones, mudstones and boundstones (the microbial sub-facies). These sub-facies reveal diversified petrophysical paramaters. The analysis is based on results of porosimetric measurements which enable assessment and qualification of this horizon from the point of view of its hydrocarbon reservoir capacity and pore space character. Principles of porous rock qualification in terms of hydrocarbon reservoirs include mainly assessment of : effective and dynamic porosities for oil and gas, bulk and framework densities, and pore space geometry (distribution of predominating pore diameters and specific surface of the pore space). This assessment refers to the pore space in which processes of migration and accumulation of reservoir fluids occur. Statistical analysis of the petrophysical parameters revealed their relationships within the distinguished lithofacial zones, which represent also an important solution.

9

Pore size determination by positron annihilation lifetime spectroscopy

Jasińska B., Dawidowicz A. L., Goworek T., Wawryszczuk J.

Optica Applicata

|

2003

|

Vol. 33, nr 1

7-12

EN

Two Vycor glasses were investigated using PALS method. The model of pick-off annihilation in cylindrical free volume was applied to evaluate the pore radii. The o-Ps mean lifetime value in the pores changed from 6.5 to 40 ns in one glass, while from 13 to 51 ns in the other (softer) one. The determined pore radii, using a cylindrical shape model, were from 0.5 to 1.4 nm and from 0.7 to 1.6 nm, respectively.