Um método eficiente para extração de propriedades de porosidade de rochas carbonáticas em imagens microtomográficas
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38967 |
Resumo: | A caracterização de meios porosos consiste num fator crítico para a extração de petróleo e gás natural de rochas-reservatório. A análise de imagens digitais geradas por microtomografia computadorizada de raios-X (CT) representa uma maneira importante de construir modelos detalhados de rochas e extrair parâmetros petrofísicos. Este trabalho apresenta um método eficiente de processamento de imagens microtomográficas 2D para a extração de propriedades de sistemas porosos de amostras de rochas. O conjunto de operações proposto permitiu obter de forma automática a porosidade total, a distribuição de tamanho de poros e a orientação geral de poros, aplicados a sete amostras de calcário da Formação Tambaba (Eoceno). Os valores de porosidade extraídos pela nova técnica de segmentação foram comparados com os dados de porosidade obtidos através de ensaios de porosimetria (hélio) dos plugues estudados e por técnicas de segmentação frequentemente implementadas nesse contexto. O erro médio entre os valores experimentais e os valores de porosidade obtidos pelo método desenvolvido foi de 4,47%, o menor entre as técnicas examinadas. Uma comparação dos dados sobre a distribuição da orientação dos poros fornecidos automaticamente pelo novo código e os dados obtidos pelos métodos clássicos mostraram excelente correlação. O tempo de execução necessário para o cálculo automático das propriedades do sistema de poros foi de aproximadamente 9 min por amostra (realizado por um computador com CPU Intel Core i7 e 8GB de memória RAM). Experimentos adicionais com quantidades menores de fatias forneceram valores semelhantes das propriedades petrofísicas, o que mostrou a robustez da técnica. Os resultados alcançados mostraram o grande potencial da nova técnica de segmentação automática, utilizada na abordagem apresentada, para a extração de propriedades de sistemas porosos de rochas calcárias com precisão e eficiência, em termos de tempo de processamento. |
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Este trabalho apresenta um método eficiente de processamento de imagens microtomográficas 2D para a extração de propriedades de sistemas porosos de amostras de rochas. O conjunto de operações proposto permitiu obter de forma automática a porosidade total, a distribuição de tamanho de poros e a orientação geral de poros, aplicados a sete amostras de calcário da Formação Tambaba (Eoceno). Os valores de porosidade extraídos pela nova técnica de segmentação foram comparados com os dados de porosidade obtidos através de ensaios de porosimetria (hélio) dos plugues estudados e por técnicas de segmentação frequentemente implementadas nesse contexto. O erro médio entre os valores experimentais e os valores de porosidade obtidos pelo método desenvolvido foi de 4,47%, o menor entre as técnicas examinadas. Uma comparação dos dados sobre a distribuição da orientação dos poros fornecidos automaticamente pelo novo código e os dados obtidos pelos métodos clássicos mostraram excelente correlação. O tempo de execução necessário para o cálculo automático das propriedades do sistema de poros foi de aproximadamente 9 min por amostra (realizado por um computador com CPU Intel Core i7 e 8GB de memória RAM). Experimentos adicionais com quantidades menores de fatias forneceram valores semelhantes das propriedades petrofísicas, o que mostrou a robustez da técnica. Os resultados alcançados mostraram o grande potencial da nova técnica de segmentação automática, utilizada na abordagem apresentada, para a extração de propriedades de sistemas porosos de rochas calcárias com precisão e eficiência, em termos de tempo de processamento.The characterization of porous media represents a critical issue for recovering oil and gas from reservoir rocks. Analyses of digital images generated by X-ray micro-computed tomography (CT) are useful for building detailed models of rocks and extracting petrophysical parameters. This work presents an efficient method of 2D microtomographic images processing for extraction of samples’ porous system properties. The new set of operations allowed the automatic computation of the total porosity, pore size distribution and general pores orientation data, of seven plugs of limestone from the Eocene Tambaba Formation. The porosity values extracted by the new segmentation technique were compared against porosity values obtained through porosimetry (helium) essays and with data obtained through the application of other often-used segmentation techniques. The average error between experimental values and the porosity values obtained through the segmentation process is 4,47%, the lowest among the techniques evaluated. A comparison of data on the pore orientation distribution provided automatically by the new code and data obtained through classical methods showed excellent correlation. Computation time spent for the automatic calculation of pore system properties was approximately 9 min per sample (performed in an Intel Core i7 CPU with 8GB of RAM memory PC). Further experiments of calculations with smaller quantities of slices provided similar values of petrophysical properties, which showed the technique’s robustness. The accomplished results showed the new automatic segmentation technique’s great potential for the extraction of porous system properties of calcareous rocks with accuracy and efficiency in terms of computational time.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia da ComputacaoUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia da ComputaçãoSegmentação de imagensUm método eficiente para extração de propriedades de porosidade de rochas carbonáticas em imagens microtomográficasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Victor Gomes Cardoso.pdfDISSERTAÇÃO Victor Gomes Cardoso.pdfapplication/pdf10535850https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/38967/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Victor%20Gomes%20Cardoso.pdfd019e394f2bb541b990153217bd10857MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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