20
Июнь
2019

Качественная характеризация смачиваемости образцов керна горных пород методом растровой электронной микроскопии с режимом «естественной среды».

Смачиваемость как физическое свойство влияет на поведение нефте- и газонасыщенных пластов во многих аспектах, включая насыщенность, многофазные течения, а также ряд параметров, используемых при моделировании процесса извлечения углеводородов.

Отдельного внимания заслуживает роль смачиваемости в планировании и оптимизации методов увеличения нефтеотдачи.

 

Образцы для проведения исследований:

Для проведения исследования используются куски, спилы и сколы кернового материала, закрепленные на специальном теплопроводящем столике (А).

 Для проведения исследования используются куски, спилы и сколы кернового материала, закрепленные на специальном теплопроводящем столике (А).

 

Решение:

Режим ESEM в растровой электронной микроскопии позволяет получать электронно-микроскопические изображения поверхности влажных, газящих и нефтенасыщенных образцов в нативном состоянии, а также контролируемо конденсировать влагу на поверхности образца для определения гидрофильности и гидрофобности поверхности и угла смачиваемости (получение точки росы (Б) в системе P-V-T).

Анализ смачиваемости горных пород осуществляется методами растровой электронной микроскопии путем нагнетания водяных паров в камеру микроскопа. Регулирование давления (максимальный диапазон: от 200 до 2100 Па) водяного пара используется для образования конденсированной влаги на поверхности пробы. Столик охлаждения (столик Пелтье) применяется для регулировки температуры пробы (максимальный диапазон: от - 25°C до + 55°C).

Результатом является набор ЭМ-изображений с каплями воды, высаженными на поверхность образца керна (В и Г). Полученные изображения позволяют делать выводы о смачиваемости образцов как на качественном уровне (по форме капли) так и измерять угол смачивания.

 абор ЭМ-изображений с каплями воды, высаженными на поверхность образца керна (В и Г). Полученные изображения позволяют делать выводы о смачиваемости образцов как на качественном уровне (по форме капли) так и измерять угол смачивания.

 

 

Полученные результаты позволяют:

  • Оценивать неоднородность смачиваемости образцов керна на микроуровне, в том числе с привязкой к минеральному составу
  • Планировать и оптимизировать различные виды МУН
  • Получить исходные данные для планирования рентабельного сценария разработки месторождения

 

 

 

Используемое оборудование:

 

Работы по изучению смачиваемости образцов геологических пород выполняются на двулучевой аналитической системе FEI Versa 3D, оснащенной столиком Пелтье и детектором GSED.

 Двулучевая аналитическая система FEI Versa 3D, оснащенная столиком Пелтье и детектором GSED.

 

 

 

 

Ускоряющее напряжение – от 200 V до 30 кV

Разрешение в режиме высокого вакуума при 30 кV (HiVac) -  1,2 нм

Разрешение в режиме низкого вакуума при 30 кV (LoVac) -  2,5 нм

Разрешение в режиме «естественной среды» при 30 кV (ESEM) -  1,5 нм

Детекторы – ETD, ICE, DBS, ICD, GSED

Определяемые элементы – от Be до U