BR112015006701B1 - Método para analisar alterações em propriedades de rochas resultantes de um tratamento. - Google Patents
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Abstract
SISTEMAS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA (CT) E MÉTODOS QUE ANALISAM ALTERAÇÕES EM PROPRIEDADE DE ROCHA RESULTANDO DE UM TRATAMENTO. O efeito de um tratamento sobre uma amostra de rocha ou sub-amostra extraída a partir da amostra de rocha pode ser analisado através de tomografia computadorizada (CT). Para determinar o efeito de um tratamento de uma amostra de rocha ou sub-amostra, imagens CT pré-tratamento e pós-tratamento da amostra de rocha ou sub-amostra são capturadas. Além disso, as imagens CT pré-tratamento e imagens CT pós-tratamento da amostra de rocha ou sub-amostra são comparadas com base em um ou mais marcadores de alinhamento adicionados à amostra de rocha ou sub-amostra. Em algumas modalidades, varreduras CT pré-tratamento e pós-tratamento de uma sub-amostra extraída fornecem informação de resolução mais elevada em relação ao efeito do tratamento. Além disso, varreduras CT pré- tratamento e pós-tratamento de uma amostra de rocha com uma sub-amostra recuperada podem ser consideradas e podem fornecer informações adicionais referentes ao efeito do tratamento na amostra de rocha ou sub-amostra.
Description
[0001] Microscopia oferece a cientistas e engenheiros um modo de obter melhor compreensão dos materiais com os quais trabalham. Sob ampliação elevada, se torna evidente que muitos materiais (incluindo rocha e osso) têm uma microestrutura porosa que permite fluxos de fluido. Tais fluxos de fluido são frequentemente de grande interesse, por exemplo, em reservatórios de hidrocarboneto subterrâneos. Por conseguinte, esforços significativos foram gastos para caracterizar materiais em termos de suas propriedades relacionadas a fluxo incluindo porosidade, permeabilidade e a relação entre as duas.
[0002] Cientistas caracterizam tipicamente materiais no laboratório por aplicar fluidos selecionados com uma gama de diferenciais de pressão através da amostra. Tais testes frequentemente exigem semanas e são cheios de dificuldades, incluindo exigências para temperaturas, pressões e volumes de fluidos elevados, riscos de vazamento e falhas de equipamento, e condições iniciais imprecisas. (Medições relacionadas a fluxo são genericamente dependentes não somente nos fluidos e pressões aplicadas, como também no histórico da amostra. O experimento deve iniciar com a amostra em um estado nativo, porém esse estado é difícil de obter após a amostra ter sido removida de seu ambiente original).
[0003] Por conseguinte, a indústria se voltou para a análise digital de rocha para caracterizar as propriedades relacionadas a fluxo de materiais em um modo rápido, seguro e repetível. Os esforços para aumentar a quantidade de informação que pode ser derivada de análise digital de rocha estão em andamento.
[0004] Por conseguinte, são revelados aqui sistemas e métodos de tomografia computadorizada (CT) que determinam alterações em propriedade de rocha resultantes de um tratamento. Nos desenhos:
[0005] A figura 1 mostra um ambiente de perfuração ilustrativo.
[0006] A figura 2 mostra um sistema CT ilustrativo.
[0007] A figura 3 mostra uma rede de computação de altodesempenho, ilustrativa.
[0008] A figura 4 mostra um processo para análise de CT de uma amostra ou sub-amostra de núcleo de rocha antes e após um tratamento diferente da presente invenção.
[0009] A figura 5 mostra um processo ilustrativo para análise de CT de uma amostra de núcleo de rocha e sub-amostra relacionada antes e após um tratamento.
[0010] A figura 6 mostra uma amostra e sub-amostra de núcleo de rocha ilustrativas relacionadas ao método da figura 5.
[0011] A figura 7 é um fluxograma de um método de análise CT.
[0012]
[0013] São revelados aqui métodos e sistemas, para aplicar análise de tomografia computadorizada (CT) para melhorar a compreensão dos efeitos de tratamento em amostras de núcleo de rocha (tampões) ou sub-amostras. As amostras de núcleo de rocha ou sub-amostras descritas aqui podem variar em tamanho e podem ser obtidas utilizando técnicas de perfuração conhecidas. O tamanho das amostras de núcleo de rocha ou sub-amostras deve ser adequado para facilitar tratamento bem como testes físicos para determinar propriedades das amostras de rocha ou sub-amostras como porosidade, permeabilidade e velocidade sísmica. Antes e após tratamento de uma amostra de rocha ou sub- amostra, varredura de CT da amostra de núcleo de rocha ou sub-amostra é realizada. Sem limitação a outros exemplos, uma amostra de núcleo de rocha adequada pode ser aproximadamente cilíndrica com um raio de 10-20 mm e um comprimento de 50-60 mm. Enquanto isso, sem limitação a outros exemplos, sub-amostras podem ser aproximadamente cilíndricas com um raio de 2-4 mm e um comprimento de 5-10 mm.
[0014] Como revelado aqui, análise de física de rocha digital (DRP) e captura de imagem podem ser aplicadas a amostras de rocha e sub-amostras para determinar propriedades de rocha como porosidade, permeabilidade e velocidade sísmica. Entretanto, se a porosidade de uma amostra de rocha não for detectável por varredura de tampão total, então uma ou mais sub-amostras são extraídas a partir da amostra de rocha e varridas em uma resolução mais elevada para revelar uma estrutura de porosidade detectável. Por conseguinte, a extração de uma sub-amostra a partir de uma amostra de rocha e captura de imagens CT pré-tratamento e pós-tratamento da sub-amostra podem ser em resposta à determinação de que porosidade detectável pelo menos em uma imagem CT da amostra de rocha seja menor que um nível de limiar (isto é, uma resolução mais elevada é necessária para determinar propriedades de rocha como porosidade, permeabilidade e velocidade sísmica).
[0015] Na presente invenção, uma sub-amostra é subsequentemente retornada a sua amostra de origem para permitir testes físicos padrão e tratamento na amostra de origem e quaisquer sub-amostras relacionadas. Diferentemente da presente invenção, tratamentos e testes físicos podem ser aplicados a uma sub-amostra enquanto separada de sua amostra de origem. Após término de um tratamento, testes físicos podem ser realizados em amostras de rocha (ou sub-amostras) para determinar os efeitos dos tratamentos. Além disso, varredura CT de uma amostra de origem e quaisquer sub-amostras é realizada novamente (as sub-amostras são removidas novamente conforme necessário) para permitir uma comparação baseada em imagem de uma amostra de rocha ou sub-amostra antes e após os tratamentos. Ao analisar as varreduras de CT de pré-tratamento e pós-tratamento, operações de normalização de imagem (para normalizar orientação, escalonamento, e opcionalmente cor) são realizadas. Os resultados de comparar imagens CT pré-tratamento e pós-tratamento são registrados como um relatório que descreve os efeitos de um tratamento em uma amostra de núcleo de rocha (incluindo quaisquer sub-amostras). O relatório pode incluir gráficos, histogramas, histogramas conjuntos, distribuições de alterações entre imagens 2D/3D pré-tratamento e imagens 2D/3D pós-tratamento, imagens segmentadas ou outra comparação de análise de imagens CT pré-tratamento e pós-tratamento. Além disso, o relatório pode se referir a características de imagem de CT pré-tratamento ou características de imagem de CT pós- tratamento com parâmetros de teste físico (pré-tratamento ou pós-tratamento) e/ou com parâmetros DRP (pré-tratamento ou pós-tratamento). O relatório pode incluir informações pré-tratamento ou informações pós-tratamento em várias formas como descrito aqui.
[0016] Deve ser entendido que os tratamentos descritos aqui podem variar. De acordo com a presente invenção, alguns tratamentos são destinados a aumentar permeabilidade ou porosidade de uma amostra de rocha, enquanto outros pretendem diminuir a permeabilidade ou porosidade de uma amostra de rocha. Além disso, alguns tratamentos podem ser realizados para testar uma técnica de aplicação de tratamento específica. Além disso, alguns tratamentos são solicitados ou realizados por entidades que não sabem qual será o efeito do tratamento sobre a amostra de rocha.
[0017] Várias operações são descritas aqui como varredura de CT pré- tratamento, testes físicos pré-tratamento, tratamento, testes físicos pós- tratamento, varredura de CT pós-tratamento e análise de imagens de CT pré- tratamento e pós-tratamento. Essas várias operações podem ser realizadas pela mesma entidade ou entidades diferentes. Como exemplo e sem limitação a outros cenários, varredura/análise de CT de amostras e sub-amostras pode ser realizada por uma entidade como um serviço para pelo menos outra entidade interessada em coletar informações referentes ao efeito de tratamentos sobre uma amostra de rocha.
[0018] Sem limitação a outros arranjos de perfuração, a figura 1 mostra um ambiente de perfuração ilustrativo 1. Como mostrado, uma plataforma de perfuração 2 sustenta uma torre 4 tendo um bloco de deslocamento 6 para elevar e abaixar uma coluna de perfuração 8. Uma haste quadrada 10 sustenta a coluna de perfuração 8 à medida que é abaixada através de uma mesa rotativa 12. Uma broca de perfuração 32 é acionada por um motor de fundo de poço e/ou rotação da coluna de perfuração 8. À medida que a broca 32 gira, cria um furo 16 que passa através de várias formações 18. Em alguns cenários de perfuração, uma bomba 20 circula fluido de perfuração através de um tubo de alimentação 22 para haste quadrada 10, de fundo de poço através do interior da coluna de perfuração 8, através de orifícios na broca de perfuração 32, de volta para a superfície através do espaço anular em torno da coluna de perfuração 8, e para dentro de um fosso de retenção 24. O fluido de perfuração transporta cortes a partir do furo para dentro do fosso 24 e auxilia a manter a integridade do furo.
[0019] Além de produzir cortes, a broca de perfuração 32 também pode coletar uma amostra de núcleo de rocha 14 para análise posterior como descrito aqui. Em várias modalidades, ferramentas de corte de fundo de poço como broca de perfuração 32 podem coletar amostras de núcleo de rocha a partir de quaisquer das formações 18 ao longo do furo 16 para análise posterior. Adicionalmente, ferramentas de corte como a broca de perfuração 32 (ou ferramentas de corte suplementares ao longo da coluna de perfuração 8) podem estender em direções diferentes (por exemplo, inclinada ou horizontal) ao longo do furo 16 para coletar amostras de rocha de núcleo laterais. O processo de perfuração para amostras de núcleo de rocha pode ocorrer enquanto o furo 16 está sendo perfurado ou posteriormente. Dito de forma mais geral, a amostra de núcleo de rocha 14 pode corresponder a núcleos laterais, núcleos inteiros, cortes de perfuração, amostras de extração de afloramento, ou outras fontes de amostra que podem fornecer amostras adequadas para análise utilizando métodos da presente revelação.
[0020] A figura 2 provê uma ilustração de um sistema CT 40. Como mostrado, um computador 60 é acoplado através da linha de comunicação 42 a um scanner CT 100. O scanner CT 100 tem uma plataforma 52 (para reter uma amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15), uma fonte de raios-X 54, e um detector de raios-X 56. A fonte de raios-X 54 e o detector de raios-X 56 podem girar como mostrado. Alternativamente, a fonte de raios-X 54 pode girar enquanto o detector de raios-X 56 é estacionário. Sem limitação a outras modalidades, o scanner CT 100 pode corresponder a um scanner CT de quarta geração. Embora não exigido, scanners CT diferentes podem ser usados para varrer amostras e sub-amostras de rocha como descrito aqui.
[0021] Sinais de raios-X capturados pelo scanner CT 100 podem ser armazenados e processados pelo computador 60 para gerar imagens CT (por exemplo, de amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15). O computador 60 também pode fornecer um ou mais sinais de controle (automaticamente ou por solicitação do usuário) para iniciar operações de varredura CT. O computador ilustrado 60 inclui um chassi 62, um dispositivo de saída 64 (por exemplo, um monitor como mostrado na figura 1, ou uma impressora), um dispositivo de entrada 66 (por exemplo, um teclado) e mídia de armazenagem de informação 68 (por exemplo, discos de armazenagem de dados magnéticos ou ópticos). A mídia de armazenagem de informação 68 pode ser empregada para fornecer instruções de varredura CT, armazenagem de dados CT, software de análise de imagem CT, etc. O computador 60 pode ser executado em formas diferentes incluindo, por exemplo, um computador incorporado permanentemente instalado como parte do scanner CT 100, um computador portátil que é plugado no scanner CT 100 como desejado para coletar dados, um computador de mesa remoto acoplado ao scanner CT 100 através de um link sem fio e/ou uma rede de computador cabeada, um telefone móvel/PDA, ou realmente qualquer dispositivo eletrônico tendo um processador programável e uma interface para I/O.
[0022] Como anteriormente mencionado, a mídia de armazenagem de informação 68 pode armazenar um programa de software para execução por computador 60. Por exemplo, instruções de um programa de software podem fazer com que o computador 60 colete dados/imagens a partir de operações de scanner CT. Além disso, instruções de um programa de software podem fazer com que o computador 60 normalize imagens CT pré-tratamento e pós- tratamento. Além disso, instruções de um programa de software podem fazer com que o computador 60 analise/compare imagens CT pré-tratamento e pós- tratamento como descrito aqui. Além disso, instruções de um programa de software podem fazer com que o computador 60 correlacione variações em permeabilidade, porosidade ou velocidade sísmica pré-tratamento e pós tratamento, de uma amostra de rocha com imagens CT pré-tratamento e pós- tratamento. Vários tipos de análise são possíveis com base em imagens CT pré-tratamento e pós-tratamento, dados de teste físico pré-tratamento e pós- tratamento e dados DRP. A análise dos dados disponíveis a partir de varredura CT, testes físicos e análise DRP pode resultar em gerar gráficos para exibir informações referentes a uma amostra ou sub-amostra de rocha como: porosidade pré-tratamento versus porosidade pós-tratamento; permeabilidade pré-tratamento versus permeabilidade pós-tratamento; fator de formação versus porosidade; porosidade/permeabilidade pré-tratamento versus porosidade/permeabilidade pós-tratamento; velocidade/porosidade pré- tratamento versus velocidade/porosidade pós-tratamento; velocidade de compressão pré-tratamento versus velocidade de compressão pós-tratamento; velocidade de cisalhamento pré-tratamento versus velocidade de cisalhamento pós-tratamento; estudos de correlação de porosidade pré-tratamento/pós- tratamento, permeabilidade pré-tratamento/pós-tratamento, ou velocidade pré- tratamento/pós-tratamento; histogramas baseados em porosidade pré- tratamento/pós-tratamento, permeabilidade pré-tratamento/pós-tratamento ou velocidade pré-tratamento/pós-tratamento; e perfis de valores CT médios como uma função de profundidade para imagens CT pré-tratamento e imagens CT pós-tratamento. Imagens CT pré-tratamento e imagens CT pós- tratamento selecionadas bem como gráficos selecionados podem ser incluídos em um relatório. O relatório pode ser gerado, por exemplo, de acordo com especificações do cliente, para informações e/ou para destacar alterações notáveis em uma amostra ou sub-amostra de rocha que foi submetida a um tratamento. Além disso, o relatório pode incluir histogramas conjuntos, distribuição de alterações entre imagens 2D/3D pré-tratamento e imagens 2D/3D pós-tratamento, imagens segmentadas. O relatório pode incluir informações pré-tratamento ou informações pós-tratamento em várias formas como descrito aqui.
[0023] A figura 3 é um exemplo de um sistema maior 200 no qual o scanner CT 100 pode ser empregado. No sistema maior 200, uma estação de trabalho pessoal 202 é acoplada ao scanner CT 100 por uma rede de área local (LAN) 204. A LAN 204 permite ainda intercomunicação entre o scanner CT 100, estação de trabalho pessoal 202, uma ou mais plataformas de computação de alto desempenho 206, e um ou mais dispositivos de armazenagem compartilhados 208 (como um RAID, NAS, SAN ou similar). A plataforma de computação de alto desempenho 206 emprega em geral múltiplos processadores 212 cada acoplado a uma memória local 214. Um barramento interno 216 provê comunicação de largura de banda elevada entre os múltiplos processadores (através das memórias locais) e uma interface de rede 220. Software de processamento paralelo residente nas memórias 214 permite que os múltiplos processadores cooperativamente dividam e executem as tarefas a serem realizadas em um modo acelerado, acessando o dispositivo de armazenagem compartilhado 208 conforme necessário para fornecer resultados e/ou obter os dados de entrada e resultados intermediários.
[0024] Tipicamente, um usuário empregaria uma estação de trabalho pessoal 202 (como um computador de mesa ou laptop) para interagir com o sistema maior 200. Software na memória da estação de trabalho pessoal 202 faz com que um ou mais seus processadores interagem com o usuário através de uma interface de usuário, permitindo que o usuário, por exemplo, crie e execute software para processar as imagens adquiridas pelo scanner CT 100. Para tarefas tendo pequenas demandas computacionais, o software pode ser executado na estação de trabalho pessoal 202, ao passo que tarefas de demanda computacional podem ser preferencialmente rodadas na plataforma de computação de desempenho elevado 206.
[0025] A figura 4 mostra um processo 400 para análise CT de uma amostra de núcleo de rocha 14 ou sub-amostra 15 antes e após um tratamento diferente da presente invenção. Durante o processo 400, uma amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15 é submetido a vários estágios. As setas de bloco tracejado na figura 4 são somente para conveniência para amostrar o progresso de uma amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15 através dos vários estágios. Primeiramente, marcas de alinhamento são cortadas na amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15 no bloco 402. As marcas de alinhamento podem compreender duas marcas como mostrado, onde uma marca é mais longa do que a outra, as duas marcas compartilhando um ponto de partida comum na circunferência da amostra para tornar o padrão de marca assimétrico e distinto. Em algumas modalidades, as marcas de alinhamentos são cortes rasos que estendem em torno de parte do perímetro de amostra de rocha como mostrado. Embora não exigido, as marcas de alinhamento mostradas para o processo 400 são orientadas horizontalmente e em uma direção que é substancialmente perpendicular à direção de fluxo de fluido para o tratamento de bloco 408. Em modalidades alternativas, uma ou mais marcas de alinhamento rasas podem ser orientadas verticalmente e em uma direção que é substancialmente paralela à direção de fluxo de fluido para o tratamento de bloco 408. Em qualquer caso, as marcas de alinhamento não devem interromper e não devem ser afetadas pelo tratamento de bloco 408. Para diminuir o efeito das marcas de alinhamento no tratamento de bloco 408, epóxi ou outro adesivo de endurecimento pode ser aplicado para preencher as marcas de alinhamento. Em tal caso, as marcas de alinhamento são ainda visíveis nas varreduras CT pré-tratamento e pós-tratamento e podem ser usadas para alinhar ou escalonar imagens como necessário para análise.
[0026] Adicionalmente ou alternativamente, outras marcas de alinhamento que não interferem (ou interferem minimamente) com tratamento ou testes físicos podem ser adicionadas à amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15. Por exemplo, um material visível nas varreduras CT pode ser adicionado à amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15 para fornecer marcas de alinhamento. Além disso, o software de reconhecimento de padrão pode ser usado para identificar características de padrão exclusivas de amostra de rocha 14 ou sub- amostra 15 que permitem alinhamento. Como exemplo, o software de reconhecimento de padrão pode identificar formatos, linhas ou outras marcas exclusivas em imagens CT. Para alinhar imagens CT (por exemplo, imagens de pré-tratamento e pós-tratamento), marcas exclusivas, padrões, ou gabaritos são comparados para determinar se um casamento ocorre. A orientação tamanho de marcas exclusivas, padrões, materiais de marcador, ou cortes em amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15 também podem ser usados como parâmetros de entrada para operações de rotação/escalonamento de imagem CT. O alinhamento e comparação de imagens CT utilizando marcadores naturais ou artificias permitem que um efeito de tratamento sobre porosidade ou outros atributos de rocha seja analisado, formado em gráfico, e relatado como descrito aqui.
[0027] No bloco 404, uma varredura CT pré-tratamento da amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15 é realizada por um scanner CT. No bloco 406, propriedade de rocha física e parâmetros de teste de textura como permeabilidade (“K”), porosidade (“P”), e velocidade sísmica (“V") são determinados para a amostra de rocha. No bloco 408, tratamento é aplicado à amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15. No bloco 410, vários parâmetros de teste físico pós-tratamento como alterações na distribuição de propriedades e alterações em textura de rocha, K, P, ou V são determinados para a amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15. Varredura CT pós-tratamento é realizada na amostra de rocha 14 ou sub-amostra 15 no bloco 412. No bloco 414, uma comparação é realizada para comparar imagens CT pré-tratamento com imagens CT pós-tratamento e/ou correlacionar imagens CT com parâmetros K/P/V pré-tratamento ou parâmetros K/P/V pós-tratamento. No bloco 416, um relatório é gerado. Sem limitação a outros exemplos, o relatório do bloco 416 pode reportar sobre: propriedades/textura de rocha pré-tratamento vs propriedades/textura de rocha pós-tratamento; porosidade pré-tratamento versus porosidade pós-tratamento; permeabilidade pré-tratamento versus permeabilidade pós-tratamento; fator de formação versus porosidade; porosidade/permeabilidade pré-tratamento versus porosidade/permeabilidade pós-tratamento; velocidade/porosidade pré-tratamento versus velocidade/porosidade pós-tratamento; velocidade de compressão pré- tratamento versus velocidade de compressão pós-tratamento; velocidade de cisalhamento pré-tratamento versus velocidade de cisalhamento pós tratamento; estudos de correlação de pré/pós porosidade, permeabilidade pré/pós, ou velocidade pré/pós; histogramas com base em porosidade pré/pós, permeabilidade pré/pós, ou velocidade pré/pós; e perfis de valores de CT médios como uma função de profundidade para imagens CT pré-tratamento e imagens CT pós-tratamento. Além disso, o relatório do bloco 416 pode incluir imagens CT pré-tratamento e imagens CT pós-tratamento selecionadas. As informações no relatório do bloco 416 podem ser baseadas em critérios especificados por cliente e/ou alterações notáveis identificadas por comparação de imagens CT pré-tratamento com imagens CT pós-tratamento.
[0028] A figura 5 mostra um processo ilustrativo 500 para análise CT de amostra de rocha 14 e sub-amostra 15 antes e após tratamento. Durante o processo 500, a amostra de rocha 14 e sub-amostra 15 são submetidas a vários estágios. As setas de bloco tracejadas na figura 5 são somente para conveniência para amostrar o progresso da amostra de rocha 14 e sub-amostra 15 através dos vários estágios. Primeiramente, marcas de alinhamento são cortadas na amostra de rocha 14 no bloco 502. As marcas de alinhamento do bloco 502 podem corresponder às opções de marca discutidas para o bloco 402 da figura 4. No bloco 504, a sub-amostra 15 é extraída a partir da amostra de rocha 14 antes do tratamento, e varredura CT pré-tratamento da sub- amostra 15 é realizada no bloco 506. No bloco 508, a sub-amostra 15 é inserida na (retornada a) amostra de rocha 14 antes do tratamento.
[0029] A figura 6 mostra amostra de rocha 14 e sub-amostra 15 após a etapa de inserção do bloco 508. Como mostrado, a amostra de rocha 14 tem uma ou mais marcas de alinhamento 604 adicionadas ou identificadas (por exemplo, com software de reconhecimento de padrão) na etapa 502. Além disso, uma sub-amostra 15 foi anteriormente extraída no bloco 504 para varredura de CT como no bloco 506. Como exemplo, uma ferramenta de perfuração pode ser empregada para perfurar em torno e quebrar a sub- amostra 15. Após varredura CT, a sub-amostra 15 foi inserida em seu lugar na amostra de rocha 14 na etapa 508. Para a etapa 508, um adesivo como epóxi pode ser empregado para afixar a sub-amostra 15 em seu lugar original na amostra de rocha 14. Além disso, se a sub-amostra 15 for quebrada da amostra de rocha 14 durante a etapa de extração do bloco 504, uma superfície áspera permanece tanto na sub-amostra 15 como na amostra de rocha 14 que facilita retorno da sub-amostra 15 a amostra de rocha 14 no bloco 508 (isto é, a sub-amostra normalmente somente adapta bem quando adequadamente alinhada). Embora somente uma sub-amostra 15 seja mostrada para amostra de rocha 14, deve ser entendido que sub-amostras adicionais (por exemplo, 2, 3 ou mais sub-amostras) podem ser extraídas de, varridas CT e retornadas a uma amostra de origem como descrito aqui. As sub-amostras podem ser extraídas do topo, parte inferior ou lados de um núcleo de origem. Etapas de extração, etapas de recuperação, e etapas de extração subsequentes podem ser realizadas para sub-amostras como parte de análise pré-tratamento e análise pós-tratamento independente de se sub-amostras são extraídas a partir do topo, parte inferior ou lados de um núcleo de origem.
[0030] Em algumas modalidades, varredura CT ou outra tecnologia de formação de imagem pode ser empregada para verificar que a recuperação de uma sub-amostra a sua amostra de origem é bem sucedida. Para ser bem sucedida, a recuperação deve permitir testes físicos e/ou tratamento da amostra de origem e sua(s) sub-amostra(s). Varredura CT pode revelar, por exemplo, o acúmulo de material adesivo entre uma sub-amostra e sua amostra de origem na direção de fluxo de fluido para tratamento. Em tal caso, uma sub-amostra pode ser extraída e recuperada novamente até que o processo de recuperação seja determinado como sendo bem sucedido.
[0031] No bloco 510, varredura CT da amostra de rocha 14 com a sub-amostra recuperada 15 é realizada. Subsequentemente, o tratamento da amostra de rocha 14 com a sub-amostra recuperada 15 é realizado no bloco 512. No bloco 514, varredura CT pós-tratamento da amostra de rocha 14 com a sub-amostra recuperada 15 é realizada. No bloco 516, a sub-amostra 15 é novamente extraída a partir da amostra de rocha 14, após o que a sub-amostra extraída 15 é submetida à varredura CT pós-tratamento no bloco 518. No bloco 520, varreduras CT pré-tratamento e pós-tratamento da amostra de rocha 14 com a sub-amostra recuperada 15 são comparadas. Além disso, as varreduras CT pré-tratamento e pós-tratamento da sub-amostra 15 podem ser comparadas no bloco 520. Adicionalmente, parâmetros baseados em DRP pré-tratamento e pós-tratamento (por exemplo, K, P, V) para a sub-amostra 15 podem ser comparados no bloco 520. As comparações dos blocos 520 podem ser baseadas em operações de alinhamento anteriores, operações de extração anteriores para produzir volumes digitais pré-tratamento e pós-tratamento que correspondem a um volume físico, operações de escalonamento anteriores, ou operações de calibragem de cor anteriores. Na etapa de comparação do bloco 520, imagens CT são correlacionadas entre si, e podem ser correlacionadas com parâmetros de teste físico ou parâmetros baseados em DRP.
[0032] Os parâmetros baseados em DRP pré-tratamento e pós- tratamento para a sub-amostra 15 podem ser determinados no bloco 522. As comparações do bloco 520 podem ser baseadas em vários programas de computador que operam para alinhar, scale ou calibrar em cor imagens CT, para correlacionar imagens CT entre si, e correlacionar imagens CT com parâmetros de teste físico ou parâmetros baseados em DRP.
[0033] O resultado das comparações do bloco 520 é um relatório 524, que pode incluir informação igual ou similar ao descrito para o relatório 416 da figura 4. Além disso, o relatório 524 pode comparar e contrastar os resultados de varreduras CT da amostra de rocha 14 com varreduras CT da sub-amostra 15.
[0034] Em algumas modalidades, os processos 400 e 500 são combinados. Em outras palavras, varreduras CT pré-tratamento e pós- tratamento podem ser obtidas para amostra de rocha 14, sub-amostra 15, ou uma amostra de combinação (amostra de rocha 14 com sub-amostra recuperada 15) como descrito aqui. Além disso, testes físicos pré-tratamento e pós-tratamento como descrito para as etapas 406 e 410 do processo 400 bem como análise DRP como descrito para a etapa 522 podem ser empregados para coletar informações que são correlacionadas com imagens CT pré- tratamento e pós-tratamento para gerar um relatório em relação ao efeito de tratamento sobre amostra de rocha 14, sub-amostra 15 ou uma amostra de combinação (amostra de rocha 14 com sub-amostra recuperada 15).
[0035] A figura 7 é um fluxograma de um método de análise de CT 700. O método 700 pode ser executado por um sistema de computador como computador 60 ou plataforma de computador 206. Como mostrado, o método 700 inicia por receber imagens CT pré-tratamento e imagens CT pós- tratamento para uma amostra de rocha, uma sub-amostra extraída, ou uma amostra de rocha com uma sub-amostra recuperada (bloco 704). As imagens CT são normalizadas no bloco 706. Por exemplo, a orientação, escalonamento ou cor de imagens CT pré-tratamento e pós-tratamento podem ser normalizadas. Sem limitação a outras comparações, imagens CT pré/pós- tratamento de uma amostra de rocha podem ser normalizadas para comparação com outras imagens CT pré/pós da amostra de rocha, imagens CT pré/pós tratamento de uma sub-amostra extraída podem ser normalizadas para comparação com outras imagens CT pré/pós tratamento da sub-amostra extraída, e/ou imagens CT pré/pós tratamento de amostra de rocha com uma sub-amostra recuperada podem normalizar para comparação com outras imagens CT pré/pós tratamento da amostra de rocha com a sub-amostra recuperada. No bloco 708, imagens CT pré-tratamento e imagens CT pós- tratamento são comparadas com base em marcadores de alinhamento adicionados a ou de outro modo identificados na amostra de rocha ou sub- amostra como descrito aqui. Um relatório é gerado no bloco 710 para descrever o efeito do tratamento sobre a amostra de rocha, sub-amostra extraída, ou a amostra de rocha com sub-amostra recuperada correspondendo às imagens CT pré-tratamento e pós-tratamento recebidas. O relatório pode incluir palavras, imagens, gráficos, cartas, parâmetros de teste físico, e/ou parâmetros baseados em DRP como descrito aqui para explicar o efeito de um tratamento sobre uma amostra de rocha, uma sub-amostra extraída ou uma amostra de rocha com uma sub-amostra recuperada.
[0036] Para fins explanatórios, as operações dos processos acima e método foram descritas como ocorrendo em um modo ordenado, sequencial, porém deve ser entendido que pelo menos algumas das operações podem ocorrer em uma ordem diferente, em paralelo e/ou em um modo assíncrono.
[0037] Inúmeras variações e modificações se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica após a revelação acima ser plenamente apreciada. Em algumas modalidades, operações de varredura CT pré-tratamento, operações de tratamento, operações de varredura CT pós-tratamento e análise de imagem CT são realizados por uma entidade única. Alternativamente, uma ou mais das operações de varredura CT pré-tratamento, operações de tratamento, operações de varredura CT pós-tratamento e análise de imagem CT descritas aqui podem ser realizadas por entidades diferentes.
[0038] Pretende-se que as reivindicações a seguir sejam interpretadas como abrangendo todas essas variações e modificações.
Claims (7)
1. Método para analisar alterações em propriedades de rochas resultantes de um tratamento, caracterizado pelo fato de que compreende:extrair uma porção de sub-amostra (15) de uma amostra de rocha (14);capturar imagens de tomografia computadorizada (CT) pré- tratamento (404) da amostra de rocha (14) e da porção de sub-amostra (15) extraída da amostra de rocha (14), em que as imagens CT pré-tratamento (404) são capturadas enquanto a amostra de rocha (14) e a porção de sub- amostra (15) estão fisicamente separadas;aplicar o tratamento à amostra de rocha (14) e à porção de sub- amostra (15), em que o tratamento compreende aumentar ou diminuir uma permeabilidade ou porosidade, o tratamento sendo aplicado enquanto a amostra de rocha (14) e a porção de sub-amostra (15) são reunidas;capturar imagens CT pós-tratamento (412) da amostra de rocha (14) e da porção de sub-amostra (15), em que as imagens CT pós- tratamento da sub-amostra (15) são capturadas enquanto a amostra de rocha (14) e a sub-amostra (15) estão fisicamente separadas;comparar (414, 520, 708) as imagens CT pré-tratamento com imagens CT pós-tratamento após alinhamento utilizando marcadores naturais ou artificiais; e,gerar um relatório (416) que descreve o efeito do tratamento com base na comparação (414, 520, 708).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda adicionar marcadores de alinhamento (402) a cada uma da amostra de rocha (14) e da porção de sub-amostra (15), em que os marcadores de alinhamento (402) compreendem duas marcas tendo comprimentos diferentes cortados ou adicionados ao longo de uma superfície externa de cada porção de sub-amostra (15), e em que as marcas não interferem com o fluxo de fluido para o tratamento.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda receber parâmetros físicos de pré- tratamento e pós-tratamento para a amostra de rocha (14) ou porção de sub- amostra (15), e comparar características de imagem CT pré-tratamento e características de imagem CT pós-tratamento com os parâmetros físicos de pré-tratamento e pós-tratamento, em que o relatório é baseado em parte na comparação.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda receber parâmetros (522) de física digital de rocha (DRP) pré-tratamento e pós-tratamento associados com a amostra de rocha (14) ou com a porção de sub-amostra (15), e comparar (520) características de imagem CT pré-tratamento e características de imagem CT pós-tratamento com os parâmetros DRP pré-tratamento e pós-tratamento, em que o relatório é baseado em parte na comparação.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a geração do relatório compreende perfilar um valor CT médio como uma função de profundidade para as imagens CT pré-tratamento e imagens CT pós-tratamento.
6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda reunir a amostra de rocha (14) e a porção de sub-amostra (15) usando adesivo (508) para manter uma posição predeterminada da porção de sub-amostra (15) em relação à amostra de rocha (14).
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a amostra de rocha (14) compreende uma pluralidade de porções de sub-amostra correspondendo a uma amostra de rocha de topo, de fundo ou lateral, e em que o relatório descreve um efeito do tratamento na pluralidade de porções de sub-amostra.
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