申请/专利权人：中北大学

申请日：2024-01-03

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117804996A

主分类号：G01N15/08

分类号：G01N15/08;G01N23/046

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.04.02#公开

摘要：本发明公开了基于纳米CT差频扫描的多孔介质稳态渗流流态判别方法，属于石油与二氧化碳地质封存科研技术领域，包括由气－液渗流过程纳米CT差频成像方法和图像分析计算方法组成的判别方法。本发明通过两次差频扫描获取稳态渗流阶段CT图像和纳米CT成像时间，通过建立公式计算得出数据；基于CT图像灰度可以直接判别稳态渗流过程连续流与间断流发生的孔隙位置，基于孔隙内气－液流动时间计算结果获得了不同孔隙物性与注入条件下气－液间断流发生的时间尺度与空间尺度，为研究多孔介质气液渗流机理与相关数值模拟提供了高精度数据，在保证纳米CT成像质量的前提下，可以将测量方法推广到任一液－液体系或三相流体体系的稳态渗流流态判别与发生尺度计算。

主权项：1.基于纳米CT差频扫描的多孔介质稳态渗流流态判别方法，包括气－液渗流过程纳米CT差频成像方法和图像分析计算方法，其特征在于，所述气－液渗流过程纳米CT差频成像方法包括以下步骤：S1、拍摄扫描准备：通过岩心夹持器将取样的岩心进行封装，并置于纳米CT载物台，调整纳米CT的拍摄参数，确保纳米CT分辨率能够清晰识别岩心孔隙结构；S2、获取气－液－固清晰界面：配置碘化钾盐水溶液，使用盐水泵与气体泵，将碘化钾盐水溶液进行气－液注入与纳米CT预拍摄实验，通过调节碘化钾溶液浓度，使得CT图像中气－液－固CT值显著区分，得到气－液－固清晰界面；S3、开展气－液共注实验：将盐水注入岩心，实现岩心饱和，调整背压泵使注入压力达到设置压力，以相同注入流速开展气－液共注实验，保持总毛细管数为10-6左右；S4、获取稳态渗流阶段CT图像：待注入15孔隙体积气体和液体后开始进行纳米CT扫描，获取稳态渗流阶段CT图像，纳米CT成像时间记为T1；S5、重复获取稳态渗流阶段CT图像：重复步骤4的实验步骤，改变纳米CT射线发射次数以此改变纳米CT成像时间，此时的纳米CT成像时间记为T2；S6、确定位置：根据气－液共存相所在孔隙位置即可判别连续流与间断流的发生位置，即气相、液相所在孔隙为连续流发生位置，气－液共存相所在孔隙为间断流发生位置；S7、分析获取典型CT值：利用计算机分别对S4与S5得到的CT图像进行分析，得到CT图像中液相、气－液共存相与气相的典型CT值；所述图像分析计算方法包括以下步骤：S8、建立计算公式：将CT图像中气相CT值记为CTgas，液相CT值记为CTliquid，气－液共存相的典型CT值记为CTcoesist；设在S4成像时间内间断流发生n1次，在步骤5成像时间内间断流发生n2次，每个间断流发生周期内气体流动持续时间为t′，液体流动持续时间为t″；存在以下关系式： S9、代入数据计算时间：通过求解S8中方程组，即可得到间断流的发生次数，以及每个发生周期里气体流动时间和液体流动时间。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中北大学 基于纳米CT差频扫描的多孔介质稳态渗流流态判别方法

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