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          微納結構與數字巖心

          (1)場發射掃描電鏡(FE-SEM)

                 場發射掃描電鏡具有超高分辨率,實現各種固態樣品表面形貌的二次電子像和背散射電子像的觀察及圖像處理。我公司采用不鍍膜條件下,實現不導電樣品表面二維真實結構成像,用于低電壓下在納米尺度上觀察頁巖、致密砂巖等非常規儲層巖石表面孔隙結構特征,最小孔隙分辨率達4納米。

            

                 (2)大面積掃描電鏡成像與孔隙定量分析

                  基于MAPS模塊化應用程序,按分辨率要求將大面積區域分割為若干微區,將場發射掃描電鏡用于自動采集大面積區域(≥400微米*400微米)的微區高分辨率圖像,再生成大面積圖像(≥105×105像素),獲得更具代表性的致密儲層巖石孔隙結構特征。

          采用掃描電鏡圖像孔隙特征識別軟件,可準確、高效地識別有機孔、無機孔的微裂縫,并提取面孔率-孔徑分布定量數據。

                 (3)聚集離子束-掃描電鏡三維成像(FIB-SEM)

                 ZEISS Atlas程序控制Crossbeam540聚集離子束-掃描電鏡系統FIB和SEM對頁巖橫截面進行連續切割和成像。聚集離子束逐層切割頁巖薄片,電子束對新鮮頁巖薄片進行逐層掃描成像。連續切割和成像,形成一系列的SEM圖像,對圖像進行重建,能夠三維展示頁巖的內部結構特征。

                 Crossbeam540 FIB-SEM聚集離子束參數特點:

                 ?  分辨率:3nm

                 ?  可用離子束流:1 pA – 100 nA

                 ?  加速電壓:0.5-30 kV

                 ?  最薄切片厚度:3nm

                 ?  3D自動切割-成像軟件

                 Crossbeam540 FIB-SEM場發射掃描電鏡參數特點:

                 ?  分辨率:0.9nm

                 ?  加速電壓:0.02-30 kV

                 ?  放大倍數:12X – 2,000,000X

                 ?  配置6個探測器(InLens, EsB, SE, 4Q-BSD, ESD, EBSD)

                 (4)掃描電鏡礦物定量(AmicSCAN)

                 AmicSCAN礦物分析電鏡是一款集高分辨場發射掃描電鏡、礦物自動分析軟件AMICS和超大面積高分辨成像軟件為一體的礦物分析電鏡,能對巖石樣品的礦物組成與分布特征、巖石特征、礦物粒度分布、礦物含量定量等重要參數進行自動定量分析。

                 (5)顯微CT成像

                 顯微CT成像可無損獲得觀測樣品的三維結構,是巖石孔縫結構表征的有效手段。我公司可提供靜態CT掃描、應力加載原位CT掃描、流體驅替原位CT掃描和水力壓裂原位CT掃描,及對掃描結果的定量分析服務。

                 ① 靜態CT掃描及定量分析

                 支持徑向尺寸≤2.5cm、高度≤7cm樣品的三維無損高分辨率(最高0.7μm)成像及定量分析,包括:三維動畫渲染、孔縫網絡及特征參數提取、亞分辨率連通孔縫網絡模型構建及流動、電學參數等的模擬與計算。

             

                 ② 應力加載CT掃描

                 在巖石受軸壓/圍壓(≤18MPa)加載/卸載的同時,進行連續微米CT掃描,獲得不同應力狀態下的內部孔縫結構,可用于分析巖石孔縫結構的應力敏感性,分析地層條件特征。

                 ③流體驅替CT掃描

                 在巖石進行流體充注或兩相驅替的同時進行實時微米CT 掃描,動態觀察多孔介質在不同壓力下的流體滲流和分布特征,獲得內部流體飽和度的時空分布,采用自主開發的定量分析軟件,可進一步獲得所有孔隙的流體充注比例,可用于研究巖石中殘余油分布,分析兩相驅替的微觀特征,指導驅注采方案優化。

                 ④水力壓裂CT掃描

                 直徑25mm圓柱巖石樣品中心加工半通注入孔,以恒流或恒壓方式持續注入高壓壓裂流體(最大25MPa),在流體壓力增加致巖石破裂的過程中進行微米CT掃描,分辨率達14微米,可獲得巖石內部裂縫分布及演化,用于研究不同性質流體對巖石破裂的作用機理,不同流體及注入方式的巖石破裂特征,為水力壓裂機理研究和現場施工提供借鑒與參考

           

                 (6)多尺度數字-實驗巖心重構

                 以二維高分辨率掃描數據為輸入,實測物性參數為約束,采用自主開發重構算法,獲得與真實巖石屬性一致的多尺度三維數字巖心重構。算法顯著優于傳統的僅滿足幾何一致性、單一尺度的重構算法,適用于具有多尺度孔隙、各向異性、強非均質性的巖石。重構三維數字巖心可用于預測給定地層條件的物性、流動及含氣性等特征。



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