Petrofizyka formacji łupkowych. Część 5, Analiza struktury porowej przy zastosowaniu mikrotomografii komputerowej

W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne metody, zasadę działania systemu micro-CT oraz przykładowe wyniki wizualizacji i przestrzennego rozmieszczenia porów w badaniu próbek skał reprezentujących zarówno złoża konwencjonalne i niekonwencjonalne. Rentgenowska mikrotomografia komputerowa to nieinwazyjna technika badawcza, która posiada unikalną zdolność obrazowania budowy wewnętrznej skał i daje możliwość trójwymiarowej rekonstrukcji przestrzeni porowej próbek skalnych z mikrometryczną rozdzielczością. Jednym z najważniejszych jej zastosowań w geologii naftowej jest badanie porowatości skał w aspekcie ich własności kolektorskich i drożności przestrzeni porowej warunkującej migrację mediów. Mikrotomografta rentgenowska jest nowoczesną metodą badawczą umożliwiającą „prześwietlenie" badanego obiektu promieniami rentgenowskimi i pozwalającą na trójwymiarowe przedstawienie obrazu przestrzeni porowej wewnątrz badanej próbki skały. Przetworzenie tego trójwymiarowego obrazu umożliwia uzyskanie różnego rodzaju informacji dotyczących porowatości, liczby i długości kanalików porowych, ich połączeń, kierunków i struktury sieci porów oraz wpływ tych cech na przepuszczalność skał. Konwencjonalna mikroskopia optyczna lub elektronowa ma możliwość wizualizacji dwuwymiarowych obrazów powierzchni próbki lub cienkich warstw. Jednak w większości przypadków nie można wnioskować o pierwotnej trójwymiarowej strukturze obiektu na podstawie informacji dwuwymiarowych. Za pomocą tych metod możliwe jest uzyskanie trójwymiarowej informacji o strukturach obiektu poprzez cięcie go na bardzo cienkie plastry i interpolowanie dwuwymiarowych informacji, które można następnie wizualizować jako trójwymiarowy model struktury. Ta metoda jest jednak nie tylko bardzo uciążliwa, ale również niezbyt wiarygodna, ponieważ sama struktura obiektu może wskutek techniki przygotowania ulegać zmianie; także odległość pomiędzy przekrojami jest zazwyczaj zbyt duża, aby uniknąć utraty informacji 3D.

---

X-ray computer microtomography is a non-invasive testing method, featuring unique ability of internal rock structures visualisation, and enables the three-dimensional reconstruction of rock sample pore space with micrometer resolution. One of its most important uses in petroleum geology is examination of rock porosities for their reservoir properties and pore space connectivity, conditioning migration of the media. The work presents theoretical background of the method, operating principle of micro-CT system, as well as example results of visualisation and spatial distribution of pores in testing the rock samples, representing both conventional and unconventional resources.