اندازه گيري تراوايي با استفاده از توموگرافي پرتو ايكس پزشكي در يكي از ميادين جنوب باختر ايران

Investigation of the carbonate rock permeability based on medical x-ray tomography images

تراوايي يكي از مهم ترين خواص محيط متخلخل و بيانگر توانايي سازند در عبور دادن سيالات و همچنين كنترل كننده حركت هاي جهت دار و دبي جريان سيالات در مخزن است. روش هاي آزمايشگاهي مختلفي براي اندازه گيري مقدار تراوايي وجود دارد كه يك اندازه گيري دقيق در آزمايشگاه، مستلزم صرف وقت و هزينه است. امروزه با توجه به توسعه روش هاي تصويربرداري و پيشرفت كامپيوترها، شاخه جديدي در فيزيك سنگ بر مبناي مطالعه رقومي سنگ ها به وجود آمده است كه فيزيك سنگ رقومي نام دارد. در اين روش، با تصويربرداري از ساختمان داخلي سنگ‌ها مي توان ويژگي‌هايي چون تخلخل و تراوايي را اندازه‌گيري كرد. در اين مقاله از 10 پلاگ سنگي تهيه شده از يكي از مخازن كربناته مزوزوييك جنوب غربي ايران تصاوير توموگرافي پرتو ايكس پزشكي با تفكيك پذيري 200 ميكرومتر تهيه شد. با ساخت حجم نماينده يا representative volume element (rve)، مدل سه بعدي فضاي خالي نمونه ها از روي تصاوير دوبعدي حاصل شد. در نهايت با كدنويسي تحت matlab به منظور شبكه بندي rveهاي به دست آمده، جريان سيال در آنها شبيه سازي شد و مقدار تراوايي براي هر كدام به دست آمد. بر اساس نتايج آزمايشگاهي، مقادير تراوايي محاسبه شده براي اين پلاگ ها نشان دهنده يك روند با مقادير گزارش شده توسط آزمايشگاه با ميزان همبستگي 90% است. با استفاده از روش پيشنهادي و روند به دست آمده، مي توان تراوايي نمونه هاي سنگي همان چاه كه هنوز مورد آزمايش قرار نگرفته اند را با سرعت بيشتر و هزينه كمتر به دست آورد.

The determination of Petrophysical rock properties has always been an important part of geological modeling and also is used in reservoir engineering studies. Permeability (k) is one of the most important properties of porous media which is the measure of a porous material to allow fluids to pass through it. Permeability can be determined from both experimental tests and numerical simulations. Numerical simulations should be performed on geometries determined from advanced imaging techniques. Digital rock physics (DRP) is an approach for studying rocks nondestructively. In this paper, 10 carbonate rock plugs from the oil fields in South-West of Iran were imaged by medical CT scan and the outputs were used for image processing and permeability determination. We evaluated the use of Navier-Stokes equations to perform fluid flow simulation through the pore spaces geometry. The permeability of the samples were calculated and compared with laboratory-derived values. The results indicated a trend between the permeability values reported by the laboratory and medical CT images with R2=90%.