Cel badań laboratorium

Wykonywanie analiz petrofizycznych na potrzeby efektywnej działalności przemysłu naftowego oraz rozwoju nauki z wykorzystaniem najnowoczesniejszych rozwiązań technicznych.

Wyposażenie

Laboratorium wyposażone jest w najnowocześniejszy skaner NMR – Magritec Rock Core Analyzer (RCA), desygnowany do badań układów porowych różnych rodzajów skał (węglany, mułowce, piaskowce i inne) oraz przystawkę Thomography Sytem, umożliwiającą wykonywanie kompletnych eksperymentów tomograficznych 2D-3D. Uzupełnieniem skanera RCA jest system do symulacji ciśnienia i temperatury (Rock Core Pressure System) pozwalający na badanie próbek skał przy ciśnieniach do 6000 PSI (~ 41.4 MPa) i temperaturze do 150oC.

Możliwości pomiarowe

Skaner NMR służy do badania obiektów pod względem ilościowym i jakościowym. Umożliwia wyznaczenie zawartości wody i węglowodorów. Zaprojektowany jest do badania dowolnych obiektów porowatych lub układów biologicznych. Badanymi obiektami mogą być: rdzenie skalne, próbki ziemi, biologiczne (owoce, warzywa, rośliny, nasiona, małe zwierzęta, tkanki), ponadto próbki farmaceutyczne, chemiczne, spożywcze i inne. Każda próbka badana jest w dwóch niezaleznych waurnkach: (1) po standardowym suszeniu w 70 oC, jak również po saturacji dokonanej w komorze próżniowej, co umożliwia obserwacje sygnału pochodzącego od naturalnie występujących faz zawierających wodór (występujących szczególnie w obrębie porów izolowanych), jak też sygnału pochodzącego od całej przestrzeni porowej. Dopuszczalna wielkość badanych obiektów to maksymalnie 5 cm średnicy i długości dla eksperymentów 1D, przy częstotliwości rezonansowej 2MHz dla 1H, co koresponduje ściśle z badaniami otworowymi metodami NMR. Pomiary 2D i 3D można przeprowadzać dla obiektów o średnicy do 6 cm, przy częstotliwości rezonansowej 24 MHz.

Mierzone wielkości

W eksperymentach 1D, 2D i 3D możemy określić przykładowo następujące parametry i własności ośrodka, posługując się pomarem czasów relaksacji podłużnej (T1), poprzecznej (T2) oraz dyfuzji (D):

  1. Porowatość oraz jej rozkład (PSD: Pore Size Distribution) mierzona z minimalnym czasem echa 40 µs.
  2. Indeksy zawartości wody swobodnej i związanej: FFI, BVI, CBW, T2 Cut- off – jako kluczowe parametry brane pod uwagę przy kompleksowych interpretacjach układu porowego.
  3. Przepuszczalność – określana z rozkładu porów, na podstawie modeli, np. modelu Coates.
  4. Określanie rodzajów płynów oraz estymacja zawartości węglowodorów w skale wraz z rozdzieleniem poszczególnym faz węglowodorowych na podstawie różnic w dyfuzji: generowanie map 2D (po 1D i 2D transformacjiLaplace’a) rozkładów czasów relaksacji T1, T2 i współczynnika dyfuzji D: D-T2, T2-T1, T2-T2, również w wersji przestrzennej (Spatially Resolved T2).
  5. Określanie profili nasycenia i przestrzennych profili rozkładów porów.
  6. Określanie ciśnień kapilarnych wraz z rozkładami gardzieli porów.
  7. Generowanie i analiza obrazów 2D i 3D w klasycznych eksperymentach obrazowania (PD – Proton Density) oraz ważonych dyfuzyjnie (DWI – Diffusion Weighted Imaging).
  8. Wykonywanie i analiza eksperymentów obrazowania tensora dyfuzji (DTI – Diffusion Tensor Imaging) w sposób klasyczny oraz korzystając z opatentowanej metody BSD-DTI.
  9. Badanie sygnału pochodzącego od komponentów stałych zawierających wodór.
  10. Przeprowadzanie porównań teksturalnych skał na podstawie czasów relaksacji poprzecznej (T2).

Rozdzielczość

Eksperymenty relaksacyjne T2 możemy wykonywać z niezwykle krótkim czasem echa od 40 us i liczbie 120000 ech. Jest to bardzo istotny parametr w szczególności dla układów nano-porowych. Natomiast obrazy tomograficzne możemy rejestrować z rozdzielczością przestrzenną do 150 umx150 um.

Kierownik laboratorium
dr Artur Krzyżak
+48 12 617 52 91
e-mail
Strona www