Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

High resolution x-ray microtomography analysis in non-destructive investigation of internal structure in two chondrites

100%

Zbik M. , Self P.

Mineralogia

|

2005

|

tom Vol. 36, iss. 1

5--18

EN

A comparison of the internal structure of two stony meteorites has been carried out using computer-aided X-ray microtomography (X-ray CT). The meteorites are both chondrites of the petrological type 5 with one (Baszkowka) being a group L chondrite and the other (Pultusk) being a group H chondrite. The volume of metal grains in the Pultusk meteorite (7.7 vol.%) is larger than that in the Baszkowka meteorite (5.1 vol.%). The metal grains in the Baszkowka meteorite are generally larger than those in the Pultusk meteorite. The Baszkowka meteorite has a much higher void volume (8.7 vol.%) than the Pultusk meteorite (3.4 vol.%). The voids in the Pultusk meteorite are generally much smaller than the voids in the Baszkowka meteorite. X-ray CT shows that the two meteorites, despite being structurally different, reveal in each similar correlations between the structural characteristics of the metal grains and voids. From an analysis of the structural features of both meteorites it is postulated that more regularly shaped intergranular voids were formed at the same time as the regularly shaped metal and silicate grains. It means they had formed when the meteorite parent body had been assembled, i.e. before metamorphism inside the meteorite parent bodies. It is also postulated that the less porous, high aspect ratio void systems seen in the Pultusk meteorite (elongated, fissures) formed after pressure metamorphic period and during a shock event that fragmented the parent body of this meteorite.

PL

Autorzy porównali wewnętrzną strukturę dwóch meteorytów kamiennych przy zastosowaniu wspomaganej komputerowo, nieniszczącej mikrotomografii rentgenowskiej (ang. X-ray CT). Oba meteoryty są chondrytami typu 5, przy czym jeden z nich (Baszkówka) jest chondrytem grupy L, a drugi (Pułtusk) — chondrytem grupy H. Stwierdzono, że całkowita objętość ziaren faz metalicznych w meteorycie Pułtusk (7,7% obj.) jest większa niż w meteorycie Baszkówka (5,1% obj.). Ziarna faz metalicznych w meteorycie Baszkówka są z kolei generalnie większe niż takie same ziarna w meteorycie Pułtusk. Objętość porów w meteorycie Baszkówka (8,7% obj.) jest znacznie większa niż w meteorycie Pułtusk (3,4% obj.), podobnie jak wielkość porów. Przekroje wykonane metodą tomografii rentgenowskiej wykazują, że oba meteoryty, jakkolwiek strukturalnie różne, cechują się podobną charakterystyką stosunków między ziarnami faz metalicznych i porów. Komputerowa analiza strukturalna pozwoliła stwierdzić, że bardziej regularne pory utworzyły się w tym samym czasie jak regularnie ukształtowane ziarna faz metalicznych i krzemianowych. Oznacza to, że utworzyły się one, gdy powstawały macierzyste ciała meteorytów, czyli jeszcze przed przemianami metamorficznymi wewnątrz tych ciał. Autorzy sugerują również, że mniej porowaty system meteorytu Pułtusk, cechujący się porami o kształcie wydłużonych spękań, utworzył się po okresie metamorfizmu ciśnieniowego, tzn. dopiero wtedy gdy macierzyste ciało tego meteorytu uległo rozpadowi w wyniku jakiejś kolizji.

2

Wire-mesh and X-ray microtomography studies of flow patterns in the mixing chamber of an effervescent atomizer

100%

Otahal J. , Boden S. , Schleicher E. , Beyer M. , Jicha M. , Hampel U.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2009

|

tom z. 114

161-165

EN

We performed wire-mesh and X-ray micro-tomography studies of the two-phase flow in the mixing chamber of an effervescent atomizer. Flow patterns in the mixing chamber can be revealed by the miniature wire mesh sensor with a temporal resolution of 10 kHz whereas microtomography provides accurate and high-resolution axial-radial gas fraction profiles. The paper describes both measurement techniques and first results of experimental investigation.

3

Wizualizacja i analiza przestrzeni porowej piaskowców czerwonego spągowca metodą rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej

88%

Zalewska J. , Dohnalik M. , Poszytek A.

Prace Instytutu Nafty i Gazu

|

2009

|

tom nr 161

1-83

PL

Rentgenowska mikrotomografia oferuje unikalną zdolność do obrazowania budowy wewnętrznej skał, mogąc wytwarzać trójwymiarowe obrazy struktury wewnętrznej próbek skalnych z mikrometryczną rozdzielczością. Najważniejszymi zastosowaniami tej metody są badania porowatości i możliwości transportowania płynów, stosowane w badaniach geologii naftowej. W opracowaniu przedstawiono wyniki trójwymiarowej wizualizacji i analizy struktury przestrzeni porowej piaskowców, uzyskanych na podstawie danych mikrotomografii rentgenowskiej. W ramach pracy zostały wykonane konwencjonalne badania laboratoryjne na próbkach rdzeni wiertniczych, które stanowiły informacje pomocnicze dla zaprezentowania metody micro-CT, charakteryzując szereg ważnych właściwości skał. Materiał badawczy stanowiły próbki skał reprezentujące utwory czerwonego spągowca, pochodzące z sześciu otworów wiertniczych (Czarna Wieś-4, 5, 6, Parzęczewo-1, 2 i Cicha Góra-9). Badane próbki charakteryzowały się niewielką zmiennością porowatości całkowitej i przepuszczalności. Ogólnie wartości współczynników porowatości były niewielkie i zbliżone do siebie. Najwyższą średnią wartością tego parametru cechowały się utwory eoliczne (Kpśr = 8,09%), nieco niższą utwory aluwialne (Kpśr = 7,21%) i najniższą utwory fluwialne (Kpśr = 6,97%). Podobny trend występował w przypadku współczynników przepuszczalności: utwory eoliczne Kprzśr = 2,86 mD, utwory aluwialne Kprzśr = 0,34 mD, utwory fluwialne Kprzśr = 0,23 mD. Wyniki badań wykonanych metodą micro-CT przedstawiono najpierw w postaci trójwymiarowych obrazów pierwotnej struktury szkieletu oraz struktury porowej całej próbki. Następnie z analizowanej próbki wydzielono dwie podróbki, dla których przeprowadzono szczegółową analizę ilościową, określającą liczebność występujących w niej niepołączonych pomiędzy sobą podtypów porów. W każdej z nich wydzielono i zobrazowano sześć największych pod względem objętościowym podtypów porów. W efekcie obliczeń powstały wykresy liczebności podgrup w poszczególnych klasach objętości, wykresy procentowego udziału poszczególnych klas porów oraz obraz przedstawiający dystrybucję przestrzenną poszczególnych klas objętości dla każdej podpróbki. Przeprowadzona klasyfikacja wielkości porów ze względu na ich objętość pozwoliła na uporządkowanie zbioru prób i wydzielenie 3 typów skał w utworach eoliczych i 3 typów skał w utworach fluwialnych. Na podkreślenie zasługuje fakt, że lepsze walory obrazowania przestrzeni porowej dała metoda micro-CT, która pozwoliła na zinterpretowanie szczelin z możliwością określenia ich charakteru - czego nie wykazały ani badania mikroskopowe, ani badania porozymetryczne. Nadmienić należy również, że na wielu zdjęciach z mikroskopu polaryzacyjnego porowatość była bardzo słabo widoczna albo praktycznie niewidoczna. Powyższe fakty potwierdzają dużą użyteczność mikrotomografii rentgenowskiej w rozpoznaniu charakteru struktury porowej, z możliwością pełnej identyfikacji i interpretacji szczelin w próbkach.

EN

X-ray microtomography offers unique ability of internal rock structure visualization, enabling creation of three-dimensional images of rock sample internal structures with micrometric resolution. The primary applications of this method are tests of porosity and fluid transport abilities, used in oil geology research. The work presents results of three-dimensional visualization and analysis of sandstones pore space structure, obtained on the grounds of X-ray microtomography data. The research included conventional laboratory tests on drilling core samples, which constituted auxiliary information for micro-CT method presentation, characterizing several important rock properties. Experimental material comprised rock samples representing Rotliegend formations originating from six boreholes (Czarna Wieś-4, 5, 6, Parzęczewo-1, 2 and Cicha Góra-9). The samples tested were characterized by small variability of total porosity and permeability. In general, values of porosity coefficients were small and close to each other. The highest average value of this parameter belonged to eolian formations (Kpmean = 8.09%), being slightly lower for alluvial formations (Kpmean = 7.21%), and the lowest one in case of fluvial formations (Kpmean = 6.97%). The similar trend was observed in case of permeability coefficients, with eolian formations having (Kpermmean = 2.86 mD), alluvial formations (Kpermmean = 0.34 mD) and fluvial formations (Kpermmean = 0.23 mD). Results of test carried out with micro-CT method were first presented in form of three-dimensional images of original matrix structure and pore structure of the whole sample. Next, two sub-samples were separated from the sample under test, for which detailed quantitative analysis were carried out, determining the size of not interconnected subtypes of pores present in the sub-samples. In each sub-sample six biggest in terms of volume pore subtypes were distinguished and visualized. The computations resulted in charts of sub-groups sizes in individual volume classes, charts of individual pore classes percentages, as well as the image presenting spatial distribution of individual volume classes for each sub-sample. Carried out classification of pore sizes by their volumes enabled arranging of samples set and distinguishing of 3 rock types in eolian formations, and 3 rock types in fluvial formations. It should be noted, that micro-CT method yielded in better values of pore space visualization, enabling interpretation of fractures giving possibilities of their nature determination, which were not evidenced neither in microscope tests nor in porosimetry tests. It should be also noted, that porosity was only poorly visible or even invisible in practice on many pictures from polarization microscope. The above-mentioned facts confirm high usability of X-ray microtomography in pore structure nature diagnostics, with possibility of full identification and interpretation of fractures in samples.

4

Rentgenowska mikrotomografia komputerowa w badaniu skał węglanowych : praca zbiorowa

88%

Zalewska J. r.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2010

|

tom nr 171

1-263

PL

W dziedzinie charakterystyki skał zbiornikowych, tomografia rentgenowska (CT) stała się interesującą techniką badawczą, po raz pierwszy zademonstrowaną przez Wellington'a i Vinegar'a [1987]. Od tego czasu światowy przemysł naftowy wykorzystuje metodę CT jako skuteczne narzędzie do analizowania rdzeni wiertniczych, zapewniające nieniszczący sposób badania skał i obrazowania ich budowy wewnętrznej, ze szczególnym uwzględnieniem charakteru struktury porowej. Rentgenowska mikrotomografia komputerowa generuje trójwymiarowy obraz przestrzeni porowej badanej próbki skały, co pozwala na dokładne pomiary i analizę układu przestrzennego porów. Na podstawie wyników badań micro-CT możemy uzyskać m.in. informacje dotyczące porowatości (objętość, struktura, lokalizacja, wielkość porów), liczby i długości kanalików porowych oraz połączeń między nimi, a także struktury sieci porów i ich wpływu na przepuszczalność. Celem opracowania było zaprezentowanie potencjału techniki badawczej micro-CT w dziedzinie badania skał zbiornikowych oraz ukazanie możliwości metody w różnych dyscyplinach nauk geologicznych, ze szczególnym uwzględnieniem zastosowania jej do badania skał węglanowych. Praca składa się z ośmiu rozdziałów, w których omówiono podstawy fizyczne metody, sposób generowania trójwymiarowych obrazów, a także przygotowywanie ich do dalszej analizy. Przeprowadzono analizę własności zbiornikowych skał węglanowych z wykorzystaniem mikrotomografii rentgenowskiej. Badania wykonano na próbkach skał reprezentujących poziom dolomitu głównego z rejonu monokliny przedsudeckiej. Dla każdej z nich wyznaczono porowatość micro-CT, dystrybucję porów w objętości próbki oraz charakter sieci porowej w niej - z pełną analizą możliwości komunikowania się wydzielonych grup porów między sobą. Zaobserwowano, że próbki dolomitu głównego są zróżnicowane pod względem tekstury, struktury i charakteru porowatości, a dodatkowo charakteryzują się znacznym zaangażowaniem procesów diagenezy; szczególnie cementacji i dolomityzacji. Zbyt wiele zmiennych związanych z petrografią badanych skał spowodowało konieczność zastosowania bardzo schematycznego podziału mikrofacjalnego, uwzględniającego teksturę, stopień przeobrażenia oraz obserwowaną porowatość - wyróżniono 5 grup skał zbiornikowych. Wykonane analizy wskazują na znaczną użyteczność mikrotomografii rentgenowskiej dla określenia właściwości zbiornikowych skał węglanowych, pozwalając na jakościową i ilościową ocenę dystrybucji porów - opartą nie na jednostkowym pomiarze porowatości, ale na analizie obrazu 3D, wygenerowanego na podstawie trzech tysięcy radiogramów próbki z dokładnością równą rozdzielczości obrazu, czyli 1 woksela (= 216 mikro m3). Metodą micro-CT dokonano rekonstrukcji wizualizacji szczelin w przestrzeni 3D próbek, pokazując ich przebieg, szerokość i rozwartość. W ten sposób scharakteryzowano naturalne szczeliny występujące w 20 próbkach skał węglanowych, różniących się litologią i sklasyfikowanych jako: wapienie, wapienie dolomityczne i dolomity. Spośród tych trzech litologii, najlepsze parametry obrazowania posiadały szczeliny występujące w wapieniach, gdzie płaszczyzny były bardzo dobrze widoczne i zostały wyraźnie wyeksponowane. Otrzymane wyniki mają istotne znaczenie w ocenie i zrozumieniu geometrii porowej skał zbiornikowych, w aspekcie prawidłowej charakterystyki parametrów zbiornikowych, co może mieć znaczący wpływ na poprawność obliczeń zasobów złóż węglowodorów. Na podkreślenie zasługuje fakt, że lepsze walory obrazowania przestrzeni porowej ma metoda micro-CT - w porównaniu z możliwościami badawczymi metody mikroskopowej, która w przypadku większości próbek (12) nie wykazała występowania szczelin. Porównując wyniki badań uzyskanych metodą micro-CT i NMR stwierdzono, że obie metody należą do najbardziej skutecznych metod poznania złożonych własności petrofizycznych skał i każda z nich daje wyniki niemożliwe do uzyskania konwencjonalnymi metodami laboratoryjnymi, a komplementarne działanie tych metod może prowadzić do dokładniejszej charakterystyki parametrów zbiornikowych skał. W niniejszej pracy nakreślono także problem numerycznej symulacji przepływu płynu przez skałę na podstawie danych micro-CT. Omówiono podstawowe fizyczne równania przepływu płynu, metodykę wykonania modelu do obliczeń oraz pokazano wstępne wyniki. Na podstawie obliczonych wartości prędkości i powierzchni porów obliczono przepuszczalność analizowanych próbek i porównano ją z wynikami pomiaru przepuszczalności gazowej. Rezultaty uzyskane obydwiema metodami okazały się zbieżne. Zasygnalizowano także możliwość badania metodą mikrotomografii rentgenowskiej kanalików robaczkowych powstających w procesie kasowania próbek skał węglanowych. Wykonane badania umożliwiły przeprowadzenie szeregu obserwacji w zakresie efektywności działania kwasu - w szczególności na obrazach trójwymiarowych, przedstawionych w postaci filmów. W końcowej części opracowania przedstawiono niektóre z możliwości zastosowań metody mikrotomografii rentgenowskiej w przemyśle naftowym (według publikacji różnych autorów), które obecnie jeszcze nie są realizowane w INiG, a których tematyka wyznacza kierunki dalszych prac i zostanie podjęta w najbliższym czasie. Metoda mikrotomografii rentgenowskiej jest unikalną i atrakcyjną metodą badawczą, ale - mimo jej ogromnego potencjału - mało znaną i rzadko stosowaną w krajowym środowisku naukowym i przemysłowym (z wyłączeniem medycyny). Autorzy mają nadzieję, że poprzez zaprezentowanie możliwości stosowania tej metody w geologii naftowej i w innych dziedzinach nauki, treści zawarte w tej publikacji przybliżą osobom zawodowo trudniącym się poszukiwaniem i eksploatacją złóż węglowodorów tematykę analizowania obrazów micro-CT w aspekcie właściwości petrofizycznych skał.

EN

X-ray computer tomography (CT) has been found interesting testing technique within domain of reservoir rocks characterization, demonstrated for the first time by Wellington and Vinegar [1987]. The world oil industry employs the CT method since this time as effective tool for analyzing of core plugs, providing non-destructive rock testing method, displaying their internal structure, with particular consideration given to the pore structure nature. X-ray computed microtomography generates three-dimensional representation of examined rock sample pore space, which enables accurate measurements and analysis of spatial pore arrangement. Based on micro-CT examination results various information can be obtained, to include porosity (volume, structure, location, pore sizes), number and length of pore throats and connections between them, pore network structure, and their influence on permeability. The aim of the study was to present micro-CT examination technique in reservoir rocks examining domain, as well as presentation of the method capacities in various disciplines of geological sciences, with particular attention given to the carbonate rocks examination potential of the method. The work consists of eight chapters, covering physical grounds of the method, the way of three-dimensional pictures generation, as well as their preparation for further analysis. Analysis of carbonate rocks reservoir properties has been carried out by means of X-ray microtomography. The tests has been carried out on rock samples representing Main Dolomite horizon from region of the Fore-Sudetian Monocline. Micro-CT porosity, pore distribution within the sample volume and pore network nature have been determined for each of them, with full analysis of separated pore groups intercommunication possibility. It was noticed, that Main Dolomite samples are diversified as regards texture, structure, porosity nature, and additionally they are characterized with significant advance of diagenesis processes, especially cementation and dolomitization. Too many variables, connected with petrography of examined rocks resulted in necessity of very schematic microfacial division use, taking into account the texture, degree of rocks alteration and observed porosity - 5 groups of reservoir rocks have been discerned. Completed analyses indicate significant usability of X-ray computed microtomography for carbonate rocks reservoir properties determination. It enable qualitative and quantitative assessment of pore distribution based not on the single porosity measurement, but on the analysis of 3D representation generated on the grounds of three thousand radiograms of the sample with accuracy equalling to the image resolution, that is 1 voxel (= 216 micro m3). Reconstruction of fissures visualization within 3D space of samples has been done by means of micro-CT method, showing their course, width and aperture. In such manner the natural fissures occurring in 20 samples of carbonate rocks, having different lithologies and classified as limestones, dolostones and dolomites, have been characterized. From among of these three lithologies, the fractures present in limestones had the best representation parameters, where the fracture planes had very good visibility and have been clearly exhibited. The results obtained have very significant importance for assessment and understanding of reservoir rocks pore geometry in aspect of proper reservoir parameters characterization, which may have meaningful influence on the correctness of hydrocarbon reservoir reserves computations. It is worth to emphasize, that micro-CT method has better pore space representation features as compared to microscope method examination possibilities, which in most of the samples (12) did not reveal fissures occurrence. Comparison of micro-CT and NMR method examination results led to conclusion, that both the methods are one of the most effective ways of complex petrophysical rock properties learning. Each of them yields results that are impossible to obtain by means of conventional laboratory methods. Their complementary action may lead to more correct characterization of reservoir rocks parameters. The problem of numerical simulation of fluid flow through a rock on the grounds of micro-CT data has been outlined. Basic physical equations of fluid flow, method of computational model creation and initial results obtained have also been shown. On the grounds of calculated velocity and pore surface area values, permeability of examined samples was calculated and compared with gas permeability measurement results. The results obtained by means of both methods proved to be convergent. Examination possibility of worm channels generated in process of carbonate rock samples acidizing with X-ray computed microtomography method was signaled. The completed test enabled execution of several observations in scope of acid action effectiveness, in particular on three-dimensional images presented in the form of motion pictures. In the final part of the study, some of X-ray computed microtomography applications within oil industry have been presented on the grounds of various authors' publications, which are not realized in INiG yet, but which subject area determines directions of further works and will be undertaken in the near future. The X-ray microtomography method is unique and attractive research method, which - despite its huge potential - is not widely known and applied in domestic scientific and industrial environment (excluding medicine domain). The authors hope, that by presentation of the method utilization possibilities within both oil geology, and another science domains, the subjects contained in this publication will enable closer acquaint of micro-CT images analyses subject area in aspect of petrophysical rock properties to persons which undertake hydrocarbon reservoirs prospection and exploitation by profession.

5

X-ray microtomography (μCT) as a useful tool for visualization and interpretation of shear strength test results

88%

Stefaniuk D. , Tankiewicz M. , Stróżyk J.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2014

|

tom Vol. 36, nr 4

47--55

EN

The paper demonstrates the applicability of X-ray microtomography (μCT) to analysis of the results of shear strength examinations of clayey soils. The method of X-ray three-dimensional imaging offers new possibilities in soil testing. The work focuses on a non-destructive method of evaluation of specimen quality used in shear tests and mechanical behavior of soil. The paper presents the results of examination of 4 selected clayey soils. Specimens prepared for the triaxial test have been scanned using μCT before and after the triaxial compression tests. The shear strength parameters of the soils have been estimated. Changes in soil structure caused by compression and shear failure have been presented as visualizations of the samples tested. This allowed for improved interpretation and evaluation of soil strength parameters and recognition of pre-existing fissures and the exact mode of failure. Basic geometrical parameters have been determined for selected cross-sections of specimens after failure. The test results indicate the utility of the method applied in soil testing.

6

Visualisation of inner structures using X-Ray micro tomography

88%

Abdullah J. , Hassan H. , Jia X.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2009

|

tom z. 114

149-153

EN

X-ray microtomography (XMT) is a non-invasive imaging technique that allows visualisation of internal features within a non-transparent object. With resolution as good as 5 µm in 2D or 3D, this technique is highly superior to conventional medical computed tomography (CT) widely used in medical sectors. X-ray tomograms map the relative density distribution within the material. Therefore, if the materials in the scanned object are known, the tomograms can be used to assess where different materials are in the structure. The Centre for Computed Tomography and Industrial Imaging (CCTII) of Agensi Nuklear Malaysia, Bangi is equipped with a XMT system: Sky Scan 1172 high-resolution desk-top microtomography system. The XMT is an ideal non-invasive means to image microstructural features of various materials.

7

Obraz 3D mikrotomografii rentgenowskiej skał węglanowych

75%

Zalewska J. , Łykowska G. , Kaczmarczyk J.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2010

|

tom nr 170 wyd. konferencyjne

165--170

PL

W pracy podjęto próbę sprawdzenia możliwości rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej (micro-CT) w ocenie geometrii szczelin. Najpierw, metodą micro-CT przeprowadzono interpretację struktury sieci porowej w naturalnych próbkach skał węglanowych, a następnie dokonano mikrotomografcznej wizualizacji szczelin, co umożliwiło pomierzenie ich rozwartości i szerokości. Otrzymane dane porównano z wynikami obserwacji mikroskopowych. Stwierdzono, że w większości przypadków badania mikroskopowe nie wykazały występowania szczelin. Potwierdza to użyteczność metody micro-CT w analizie struktury wewnętrznej skał, a szczególnie w obrazowaniu i szacowaniu szczelin.

EN

This paper presents the current possibilities of roentgen computed microtomography in aperture imaging and extrapolation. First it presents, with the use of micro-CT method, the interpretation of internal pore structure in natural carbonate rock samples and then shows visualization and exploration of aperture size. Received data were compared with results of microscopy method. Performed studies have shown that microtomography measurements provide more information about pore space and imaging or extrapolation of aperture size than microscopy method.

8

Zastosowanie mikrotomografii rentgenowskiej do oceny własności zbiornikowych skał węglanowych

75%

Zalewska J. , Kaczmarczyk J. , Dohnalik M. , Cebulski D. , Poszytek A.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2010

|

tom nr 170 wyd. konferencyjne

159--163

PL

W artykule pokazano możliwości charakterystyki przestrzeni porowej skał węglanowych z obrazów 3D wewnętrznej struktury skał wykonanych metodą mikrotomografii rentgenowskiej. Przybliżono i dostarczono ilościowe informacje z danych micro-CT o wszystkich połączonych przestrzeniach porowych badanych próbek skał. Badaniom poddano 23 próbki skał węglanowych reprezentujących poziom dolomitu głównego z rejonu północnej monokliny przedsudeckiej. Analizując próbki pod względem: wartości porowatości micro-CT, dystrybucji porowatości na wykresach, charakteru sieci porowej na obrazach 3D, charakterystyki mikrofacjalnej i wartości przepuszczalności — wyróżniono 5 grup skał o zróżnicowanym charakterze porowatości i zróżnicowanych strukturach i teksturach. Otrzymane wyniki mogą być pomocne w ocenie i zrozumieniu geometrii przestrzeni porowej skał zbiornikowych i mogą mieć znaczący wpływ na metody obliczeń odzysku węglowodorów.

EN

The article shows capabilities of carbonate rocks pore space characterization based on 3D images of internal rock structure, carried out by means of X-ray microtomography. Quantitative information derived from micro-CT data on all connected pore spaces of examined rock samples have been approximated and provided. 23 samples of carbonates representing lower horizon of main dolomite from area of northern Fore-Sudetic Monocline were subjected to examination. Analyses of the samples for micro-CT porosity value, porosity distribution on graphs, pore space nature on 3D images, microfacial characterization and permeability value, distinguished 5 groups of rocks based on diversified porosity nature and diversified structures and textures. The results obtained can be helpful in estimation and understanding of reservoir rocks pore space geometry, and may significantly influence methods of hydrocarbons recovery computations.

9

X-ray Microtomography under Loading and 3D-Volume Digital Image Correlation : A Review

75%

Fedele R. , Ciani A. , Fiori F.

Fundamenta Informaticae

|

2014

|

tom Vol. 135, nr 1/2

171--197

EN

In this review paper the synergistic combination of X-ray microtomography, in situ mechanical tests on material samples and full-field kinematic measurements by 3D-Volume Digital Image Correlation is discussed. First, basic features are outlined, concerning X-ray microtomography by either laboratory sources or synchrotron radiation. The main equations for 3D-Volume Digital Image Correlation are then presented, and different provisions regularizing the ill-posed problem of motion estimation are outlined. Thereafter, a survey of the state of the art is provided, with reference to a variety of biological and engineering materials. Limitations and perspectives of the proposed methodology in diverse applications are highlighted. The rapid growth of this research topic is emphasized, due to the truly multi-disciplinary vocation, the synergy between algorithmic and technological solutions, a fusion of experiments and numerical methods.

10

Three-dimensional analysis of a tensile test on a propellant with digital volume correlation

75%

Hild F. , Fanget A. , Adrien J. , Maire E. , Roux S.

Archives of Mechanics

|

2011

|

tom Vol. 63, nr 5-6

459-478

EN

A full three-dimensional study of a tensile test on a sample made of polymerbonded propellant is presented. The analysis combines different tools, namely, X-ray microtomography of an in situ experiment, image acquisition and treatment, 3D volume correlation to measure three-dimensional displacement fields. It allows for global and local strain analyses prior to and after the peak load. By studying the correlation residuals, it is also possible to analyze the damage activity during the experiment.

11

Quantitative Rietveld analysis of the decomposition of hardened rapid sulphoaluminate cement after exposure to elevated temperatures

75%

Tchekwagep J. J. K. , Chen D. , Mukhopadhyay A. K. , Wang S. , Huang S. , Cheng X.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

tom Vol. 21, no. 3

576--594

EN

Concrete made from rapid sulphoaluminate cement is widely used today, especially in China. It is likely to continue gaining popularity since its manufacture produces less CO2 than the process of manufacturing ordinary Portland cement. Elevated temperatures are among the most serious threats to the structural stability of this product. In the present study, laboratory tests were carried out, through Rietveld analysis and other systematic testing, on samples of hardened rapid sulphoaluminate cement paste exposed to six different temperatures. As the temperature increased, the content of minerals that contribute to rapid sulphoaluminate cement strength was reduced. There was also an increase in porosity. The results show that the chemical dehydration of rapid sulphoaluminate cement after exposure to elevated temperatures is great enough to increase the local pores’ absorption, a change that can be fatal to rapid sulphoaluminate cement concrete’s strength. This understanding could help us characterize strength reduction in a more effective manner, not just in laboratory samples but also in actual structures containing rapid sulphoaluminate cement that has been exposed to elevated temperatures.

12

Charakterystyka przestrzeni porowej utworów czerwonego spągowca na podstawie rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej

75%

Zalewska J. , Dohnalik M. , Poszytek A.

Nafta-Gaz

|

2010

|

tom R. 66, nr 1

10-18

PL

Rentgenowska mikrotomografia komputerowa oferuje unikalną zdolność do obrazowania budowy wewnętrznej skał, mogąc wytwarzać trójwymiarowe obrazy struktury wewnętrznej próbek skalnych z mikrometryczną rozdzielczością. Najważniejszymi zastosowaniami tej metody są badania porowatości i możliwości transportowania płynów, stosowane w badaniach geologii naftowej. W artykule przedstawiono wyniki trójwymiarowej wizualizacji i analizy struktury przestrzeni porowej 35 próbek piaskowców czerwonego spągowca, uzyskanych na podstawie danych mikrotomografii rentgenowskiej. Otrzymane rezultaty pozwoliły na interpretację sieci porowej badanych próbek, a przeprowadzona klasyfikacja wielkości porów ze względu na ich objętość pozwoliła na wydzielenie 3 typów skał w utworach eoliczych i 3 typów skał w utworach fluwialnych, różniących się genezą, petrologią i właściwościami zbiornikowymi.

EN

X-ray computed microtomography (micro-CT) has unique ability to rocks internal structure imaging. As the effect of micro-CT measurement and data processing three-dimensional images (with resolution in order of micrometers) of rocks' internal structure are obtained. One of the uses of micro-CT (used in the petroleum geology) is to determine the rocks' porosity and fluid transport abilities. In this paper results of 3D visualization and image analysis of 35 rotliegend sandstone samples, based on micro-CT measurements, were presented. The obtained results led to pore networks' interpretation and pores' classification (due to their volume) in examined samples. Examined samples were divided into six types: three in eolian group and three in fluvial group. Every type had different genesis, petrology and reservoir properties.

13

Metoda pomiaru gęstości osadu pokoagulacyjnego z zastosowaniem tomografii rentgenowskiej

75%

Rząsa M. R. , Podgórni E.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2015

|

tom Nr 47

159--162

PL

Koagulacja jest jednym z procesów oczyszczania wody. Polega na destabilizacji układu koloidalnego i aglomeracji cząstek, które następnie usuwa się w procesach sedymentacji, flotacji czy filtracji. Powstałe cząstki pokoagulacyjne charakteryzują się zróżnicowanym kształtem, wielkością oraz strukturą. Szybkość opadania takich cząstek w dużej mierze zależy od ich gęstości. Struktura cząstek powoduje, że wyróżnia się dwa rodzaje porów. Makropory, które nie powinny być uwzględniane przy wyznaczaniu gęstości oraz mikropory, które stanowią cechę charakteryzującą dany osad pokoagulacyjny. Gęstość wyznaczono metodą wagową dla odpowiednio przygotowanych próbek. Ponieważ proces prasowania może niszczyć mikrostrukturę osadu, przeprowadzono badania mające na celu określenie stopnia sprasowania próbek, aby zminimalizować błędy wyznaczenia gęstości. Badania te prowadzono za pomocą tomografu rentgenowskiego, dzięki któremu możliwe było wyznaczenie objętości danej próbki z korektą makroporowatości. W pracy przedstawiono wyniki badań oraz parametry graniczne procesu przygotowywania próbek.

EN

Coagulation is one of the processes of water purification, which consists in the destabilization of the dispersion and agglomeration of the particles, which are removed in the process of sedimentation, flotation or filtration. After the coagulation particles have a varied shape, size and porous structure. The rate of descent of such particles largely depends on their density. The structure of the particles causes two types of pores. Macropores that should not be taken into account when determining the density, and micropores, which are a characteristic feature of the sediment after coagulation process. To determine the density of sludge samples were subjected to compression, in order to eliminate the macropores and then, after designation of sample volume, density was determined by weighing. The precipitate was prepared based on a prepared water model, to which was added a coagulant Flokor 1.2A. The precipitate was filtered on a cellulose filter, and then subjected to a drying process. The dry sludge was pressed on the press impact. Because of the pressing process can destroy the microstructure of the sediment, studies have been conducted to determine the degree of compression of samples to minimize errors while determine the density. These studies were carried out using X-ray tomography, it was possible to designate the volume of the sample while subtraction residues macropores. For the correct determination of the volume, determination the correct number of threshold is necessary, based on which is possible to qualify individual pixels. In order to clearly identify which pixels represent sediment, it was necessary to carry out the image processing. That process were performed using LabVIEW software and Vision module. The paper presents results of research for density measurement and sets limits for the sample preparation process.

14

Identification of the carbonation zone in concrete using X-ray microtomography

75%

Łydżba D. , Rajczakowska M. , Stefaniuk D. , Kmita A.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2014

|

tom Vol. 36, nr 1

47--54

EN

The article presents an application of X-ray microtomography for identification of the carbonation zone in concrete material. A concrete specimen subjected earlier to harsh environmental conditions is investigated. The material is firstly checked with the use of chemical corrosion indicators and then is subjected to microstructural analysis performed with the use of X-ray microtomography. Two different settings of scanning parameters are applied implying the image resolutions of approximately 14 μm per 1 pixel and about 7 μm per 1 pixel, respectively. The results obtained are then compared and analyzed. The depth of the carbonation zone is evaluated based on the attenuation curve. The paper highlights also the significance of the corrosion phenomenon in concrete structures. Details of the deterioration mechanisms in concrete are shortly presented.

15

Ilościowa ocena porowatości metodą mikrotomografii rentgenowskiej

75%

Zalewska J. , Dohnalik M.

Nafta-Gaz

|

2009

|

tom R. 65, nr 11

910--915

PL

Ważnym aspektem prowadzenia badań metodą mikrotomografii rentgenowskiej jest możliwość dostarczania przez trójwymiarowe dane ilościowych informacji petrofizycznych o przestrzeni porowej. W artykule przedstawiono metodykę ilościowej oceny porowatości i wyniki charakterystyki struktury porowej trzech próbek skał węglanowych, wykonanych metodą rentgenowskiej mikrotomografii komputerowej. Zostało to zrealizowane z wykorzystaniem oprogramowania MAVI, służącego do przetwarzania i analizy obrazów przestrzennych.

EN

Possibility of delivering petrophysical information on pore space by three-dimensional data constitutes important factor of studies performed with use of X-ray microtomography. The work presents methodology of porosity quantitative estimation and results of pore space characterisation for three carbonate rock samples, carried out with use of X-ray computed microtomography method. This was accomplished with use of MAVI software package, serving processing and analysis of spatial images.

16

Morphology and surface topography of Ti6Al4V lattice structure fabricated by selective laser sintering

75%

Maszybrocka J. , Stwora A. , Gapiński B. , Skrabalak G. , Karolus M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2017

|

tom Vol. 65, nr 1

85--92

EN

Construction of metallic implants with a porous structure that mimics the biomechanical properties of bone is one of the challenges of orthopedic regenerative medicine. The selective laser sintering technique (SLS) allows the production of complex geometries based on three-dimensional model, which offers the prospect of preparing porous metal implants, in which stiffness and porosity can be precisely adjusted to the individual needs of the patient. This requires an interdisciplinary approach to design, manufacturing and testing of porous structures manufactured by selective sintering. An important link in this process is the ability to assess the surface topography of the struts of porous structure. The paper presents a qualitative assessment of the surface morphology based on SEM studies and methodology that allows for quantitative assessment of stereometric structure based on micro-tomographic measurements.

17

Analiza własności zbiornikowych skał węglanowych z wykorzystaniem mikrotomografii rentgenowskiej

63%

Zalewska J. , Kaczmarczyk J. , Dohnalik M. , Cebulski D. , Poszytek A.

Nafta-Gaz

|

2010

|

tom R. 66, nr 8

653-662

PL

W artykule pokazano możliwości wykonania charakterystyki przestrzeni porowej skał węglanowych z obrazów 3D wewnętrznej struktury skał, otrzymanych metodą mikrotomografii rentgenowskiej. Przybliżono i dostarczono ilościowe informacje z danych micro-CT o wszystkich połączonych przestrzeniach porowych badanych próbek skał. Badaniom poddano 23 próbki skał węglanowych, reprezentujących poziom dolomitu głównego z rejonu północnej monokliny przedsudeckiej. Analizując badane próbki pod względem: wartości porowatości micro-CT, dystrybucji porowatości na wykresach, charakteru sieci porowej na wizualizacjach 3D, charakterystyki mikrofacjalnej i wartości przepuszczalności – wyróżniono 5 grup skał, o zróżnicowanym charakterze porowatości i zróżnicowanych strukturach i teksturach. Otrzymane wyniki mogą być pomocne w ocenie i zrozumieniu geometrii przestrzeni porowej skał zbiornikowych i mogą mieć znaczący wpływ na metody obliczeń odzysku węglowodorów.

EN

The article shows capabilities of carbonate rocks pore space characterization based on 3D images of internal rock structure, carried out by means of X-ray microtomography. Quantitative information derived from micro-CT data on all connected pore spaces of examined rock samples have been approximated and provided 23 samples of carbonates, representing lower horizon of main dolomite from area of northern Fore-Sudetic Monocline were subjected to examination. Analyses of the samples for micro-CT porosity value, porosity distribution on graphs, pore space nature on 3D images, micro facial characterization and permeability value, distinguished 5 groups of rocks based on diversified porosity nature and diversified structures and textures. The results obtained can be helpful in estimation and understanding of reservoir rocks pore space geometry and may significantly influence methods of hydrocarbons recovery computations.

18

Wizualizacja kanalików robaczkowych, wywołanych zabiegiem kwasowania rdzeni wiertniczych, uzyskana metodą mikrotomografii rentgenowskiej

63%

Zalewska J. , Dohnalik M. , Kaczmarczyk J. , Masłowski M. , Biały E.

Nafta-Gaz

|

2010

|

tom R. 66, nr 9

774-781

PL

Celem artykułu jest zasygnalizowanie możliwości badania kanalików robaczkowych - generowanych przez kwas na naturalnych próbkach skał - metodą mikrotomografii rentgenowskiej. Możliwości te zaprezentowano na przykładzie dwóch próbek rdzeni wiertniczych, reprezentujących skały węglanowe. Wykonane badania micro-CT pozwoliły na przeprowadzenie szeregu obserwacji w zakresie efektywności i niejednorodności działania kwasu; w szczególności na trójwymiarowych obrazach przedstawionych w postaci filmów. Wyjątkową cechą niniejszej publikacji jest fakt, iż tego rodzaju wyniki prezentowane są po raz pierwszy w kraju.

EN

This paper shows possibilities of applying X-ray computed microtomography in researching wormholes generated in natural rock cores by acidizing process. Tests were performed on two carbonate rock cores. Micro-CT researches led to analyze 3D images of pore structure and obtain information regarding acidizing efficiency. Remarkable is that such results are being presented for the first time in Poland.

19

Klasyfikacja wielkości porów na podstawie metody mikrotomografii rentgenowskiej

63%

Zalewska J. , Dohnalik M.

Nafta-Gaz

|

2009

|

tom R. 65, nr 12

947--952

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów porowatości całkowitej i podjęto próbę klasyfikacji wielkości porów ze względu na ich objętość, dla przykładowych dwóch próbek skał węglanowych pochodzących z utworów dolomitu głównego. Porowatość i rozkład wielkości porów określano z użyciem mikrotomografu rentgenowskiego oraz komputerowych technik obrazowania. Do wykonania pomiarów wykorzystano system Benchtop z wiązką stożkową.

EN

The study presents total porosity measurements results and an attempt of pore sizes classification based on their volume, for exemplary two samples of carbonate rocks of Main Dolomite origin. Porosity and pore size distribution have been determined by means of X-ray microtomography scanner and computed imaging techniques. Benchtop system with fan type beam was used for the measurements.

20

Nieinwazyjne metody analizy instrumentalnej w nowoczesnej technologii farmaceutycznej

63%

Ronowicz J. , Piekuś-Słomka N.

Farmacja Polska

|

2020

|

tom 76

|

nr 3

163-169

EN

The purpose of this work is the evaluation of the state of knowledge in the scope of the possibility of using of non-invasive analytical methods in the implementation of Process Analytical Technology strategy, which is currently recommended by worldwide registration agencies. The drug product quality should be based on risk analysis. Effective risk management is possible through the implementation of innovative process analysis technology (PAT strategy). The pursuit of an efficient production control system makes non-invasive techniques particularly important. These techniques provide the ability to monitor each stage of the manufacturing process, and thus identify defects during the manufacture of drug dosage forms. The infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and pulsed terahertz spectroscopy are gaining in importance. Research articles describe the application of Raman imaging, scanning electron microscopy or atomic force microscopy in the evaluation of pharmaceutical formulations. These methods facilitate making accurate technological decisions that guarantee the desired drug product quality. The need to adapt to current regulations and recommendations of regulatory authorities in the field of process control systems forces the search for new analytical methods allowing for the collection of process data in real-time. In recent years, innovative instrumental analytical methods such as optical coherence tomography, X-ray microtomography and microwave resonance have gained popularity. In comparison to the traditional approach to the drug product quality assurance, the PAT strategy assumes a holistic approach by integrating the manufacturing process with simultaneous control of all production stages. It seems extremely important to automate the manufacturing process control so that it is carried out without interrupting production as part of so-called continuous process verification. Due to a better process understanding and accurate identification of sources of variation in the manufacturing process, the implementation of PAT strategy seems to be necessary to obtain the desired drug product quality in a repeatable manner. The principle of continuous process and product quality improvement focuses on reducing the manufacturing process variability by continuous process monitoring using non-invasive and non-destructive instrumental analytical methods.

PL

Celem pracy jest przybliżenie stanu wiedzy w zakresie możliwości wykorzystania nieinwazyjnych metod analitycznych w realizacji strategii PAT (ang. Process Analytical Technology), która jest obecnie rekomendowana przez światowe agencje rejestracyjne. Dążenie do uzyskania sprawnego systemu kontroli procesu wytwarzania sprawia, że na znaczeniu zyskują szczególnie techniki nieinwazyjne stwarzające możliwość monitorowania poszczególnych etapów procesu technologicznego, a tym samym szybkiej identyfikacji defektów powstających podczas wytwarzania postaci leku. Na znaczeniu zyskuje spektroskopia w zakresie podczerwieni, spektroskopia Ramana czy impulsowa spektroskopia terahercowa. W literaturze opisywane są przykłady wykorzystania obrazowania ramanowskiego, skaningowej mikroskopii elektronowej czy mikroskopii sił atomowych w ocenie formulacji farmaceutycznych. Konieczność dostosowania się do aktualnych regulacji oraz zaleceń organów rejestracyjnych w zakresie systemów kontroli procesów wytwarzania wymusza poszukiwanie nowych metod analitycznych pozwalających na zbieranie danych procesowych w czasie rzeczywistym. W ostatnich latach popularność zdobywają nowatorskie metody analizy instrumentalnej, jak optyczna tomografia koherencyjna, mikrotomografia rentgenowska czy rezonans mikrofalowy. W odróżnieniu od tradycyjnego podejścia do problemu zapewnienia jakości produktu leczniczego, strategia PAT zakłada holistyczne podejście do procesu wytwarzania poprzez zintegrowanie procesu wytwarzania z jednoczesną kontrolą wszystkich etapów produkcyjnych. Niezwykle istotna wydaje się być automatyzacja procesu kontroli, tak by była ona prowadzona bez przerywania produkcji w ramach ciągłej weryfikacji procesu (ang. continuous process verification). Zasada ciągłego doskonalenia procesu i produktu koncentruje się na redukcji zmienności procesu wytwarzania poprzez ciągłe jego monitorowanie przy użyciu nieinwazyjnych i niedestrukcyjnych metod analizy instrumentalnej.