这项工作的总体目标是提供一个彻底的协议，描述水库岩石在地下条件下的原位可处理性。该方法有助于回答多相流多孔介质中的关键问题，并可用于石油回收、污染物去除和二氧化碳储存。该技术的主要优点是，我们可以研究自然系统中的位移过程和可处理性。
该协议演示了如何在地下条件下或从分段三维X射线图像中确定油气藏岩的原位可处理性。该协议需要一个岩石的迷你样本。从核心样品中获取迷你样品并压平每一端，以方便良好的接触。
确定样品的总孔隙度并评估其内部孔隙结构。在 X 射线显微断层扫描过程中，使用哈斯勒型型型芯架。首先使用芯架顶部到螺纹聚醚乙醚酮管。
然后将管子连接到适合样品的定制端件上。用管子将支架底座螺纹到另一端。接下来，让橡胶管足够长，以覆盖样品和端片。
将样品滑入油管中。一旦它进入内部，将端块连接到样品的顶部和底部。现在，在基端片上放置一个热电偶，其尖端在样品基座旁边。
用铝胶带固定。小心地完成芯架的组装。此芯架组件已准备好在协议中使用。
此示意图提供了其构造的详细信息。切口中显示的是样品周围的层，包括加热护套、碳纤维套管和限制流体。使用直径小的碳纤维套管，使 X 射线源靠近样品。
热电偶测量粘液温度。使用夹具固定和运输芯架组件。将芯架组件安装到 X 射线显微断层扫描器。
使用夹具，在旋转阶段垂直支撑型芯架。一旦芯架就位，从顶部和底部连接油管。从型芯支架顶部和底部的管材进入不同的打开三向阀。
此外，将管材从芯架的夹线连接到含有去水的注射器泵。使用注射器泵施加 1.5 兆帕的限制压力。现在将二氧化碳缸连接到基座三向阀。
以低速率冲洗二氧化碳一小时。然后断开二氧化碳缸。完成操作后，将注射器泵与掺杂盐水（盐水泵）连接到基础三向阀。
最初设置阀门，以便流量不会进入样品以将空气从喷射管中排出。然后以每分钟0.3毫升的速度将盐水注入样品中一小时，使盐水完全饱和。将加热护套和热电偶连接到 PID 控制器。
将接收泵（充满掺杂盐水的注射器泵）连接到基座三向阀。使用接收和限制泵将孔隙和限制压力以一兆帕斯增量分别增加至 10 和 11.5 兆帕。在PID控制器上，设定一个加热护套目标温度为60摄氏度，以完成模拟地下条件。
从管路冲洗空气，将机油泵连接到关闭的顶三向阀。将压力升高到正确的等效压力。然后停止机油泵，打开顶部三向阀，以恒定的流速注入 20 个孔隙油。
两小时后，准备获取 X 射线图像。对于高分辨率图像，请选择 4 倍目标。然后调整源和探测器的位置。
检查芯架组件的旋转并开始扫描。开始型芯支架组件的旋转。确保连接到电池的管子不会干扰旋转。
当一切有序时，使用大量投影开始 X 射线断层扫描。扫描后，断开芯架组件并将其从扫描仪中取出。将芯架在 80 摄氏度下移动到烤箱。
在至少三周内重新确定流量、压力和老化。老化过程完成后，将芯架组件移回扫描仪。首先，连接限制泵以施加相同的限制压力。
然后将盐水管路连接到基础三向阀。此外，通过三向阀将接收泵连接到芯架的顶部。当达到目标压力时，打开顶部三向阀，让接收泵将孔隙压力施加到型芯上。
继续建立连接以重新建立样品的地下条件。然后关闭盐水泵，打开底部的三向阀，以较低的流速进行 20 孔隙体积的充水。系统达到平衡后，再次在同一位置获取高分辨率扫描。
使用重建软件重建X射线断层扫描数据。保存图像，并在可培训的 Weka 分段软件中打开它。选择自由手绘工具。
使用免费手绘图工具突出显示整个图像中一个阶段的实例，本例中为油。完成后，单击"添加到类"。尝试在标记像素时遵循相位的形状。
然后将区域添加到相应的类。标记所有三个阶段的示例后，单击"训练分类器"对整个图像进行分段。查看分段图像。
根据需要重复培训和分段步骤，以取得好成绩。选择"创建结果"可获取最终分段图像。保存图像，供以后在分析软件中使用。
使用分段图像测量原位接触角分布。自动化方法生成一个包含测量角度及其坐标的电子表格。这些数据允许绘制接触角分布图。
这些是每周水湿样品和两个混合湿样品的分布。对于质量检查，裁剪和分割迷你样品的子卷。选择具有一个或多个油带的子卷进行手动接触角测量。
使用自动代码查找原位接触角分布。将生成的 VTK 文件加载到数据可视化软件中。选择"区域"选项以查看油和盐水相位。
单击"探头位置"。然后从自动方法生成的数据输入随机选择的接触角的坐标。在三相接触线上找到其空间位置。
现在将分段子卷图像加载到数据分析软件中。在软件中，搜索算术模块。在模块中，找到表达式字段。
键入隔离油和盐水相所需的表达式。接下来，搜索生成曲面模块。用它来生成油和盐水表面。
然后直观地搜索曲面以寻找以前标识的点。从过滤的原始 X 射线图像查找并打开切片模块。更改平移值，使 X 射线图像切片达到曲面上的点级别。
查找标签表面模块。在其中，在相位框中输入三个。移动到仅黑色体素，然后选择"否"。
应用更改并更改颜色贴图后，返回到切片模块。选择设置的纯选项。在选项中，选择显示拖动器。
将拖动器移动到测量接触角度的位置。显示显示选项。选择"旋转"选项。
旋转切片以垂直于三相接触线。完成后，选择角度测量工具。使用该工具测量选定点的角度。
自动接触角测量的测试是根据手动进行的角度测量绘制结果。与本例中一样，结果应大致相等。这些水平横截面是原始 X 射线图像及其三个样本的分割图像。
分段图像允许测量接触角，确定剩余油饱和度并找到剩余油刚体的形状。这些是使用此方法找到的三个不同样品的接触角原位分布测量。样本一有每周水湿状态，从静态老化在60摄氏度，没有注油。
样本 2 是混合湿条件的示例，由于老化期间注油在 80 摄氏度时老化，油湿表面增加。样本三与样品二相似，但由于老化温度降低和油成分不同，油湿不强。水淹后油态在不同润湿条件下变化。
对于每周水湿样本之一，盐水通过小孔角渗透，使油被困在孔隙空间的中心。相比之下，对于样品二和三的混合湿情况，盐水作为非润湿相进入毛孔中心，使油在小毛孔和缝隙中以板材层连接。在查看图像时，避免系统中有任何空气可以充当第四阶段，这一点很重要。
按照此协议，您可以查看其他系统中（如叶子、根或燃料电池）中流体的孔径分布和可散性。但请记住，我们正在处理X射线和高压流体，因此进行彻底的风险评估和做实验的人接受了适当的培训是非常重要的。这种原位可处理性特征技术为增强石油回收领域的研究人员探索由于可韦特变化而相关的额外石油回收铺平了道路。
