Orientadores: Chang Hung Kiang e Roberto de Alencar Lotufo

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias

Resumo: Os meios porosos carbonáticos formam um sistema tridimensional complexo de poros e gargantas. O método mais simples e óbvio para a caracterização destas formas côncavas e interconectadas é o seccionamento serial associado com a análise de imagens tridimensionais. Utilizando as rotinas...

Resumo: Os meios porosos carbonáticos formam um sistema tridimensional complexo de poros e gargantas. O método mais simples e óbvio para a caracterização destas formas côncavas e interconectadas é o seccionamento serial associado com a análise de imagens tridimensionais. Utilizando as rotinas existentes no sistema Khoros, foram gerados diversos algoritmos de análise de imagem (AI): a) para a medida de porosidade e superfície específica; b) para a determinação dos histogramas de tamanho de poro e garganta de poro; e, finalmente c) para simular curvas de injeção de fluidos não molhantes. Estes algoritmos foram testados com imagens sintéticas e de amostras artificiais de rocha. O seccionamento serial de 18 amostras de carbonatos gerou 32 imagens bidimensionais em níveis de cinza, todas elas paralelas e igualmente espaçadas, para cada amostra. Para a geração das imagens tridimensionais, foi necessário o alinhamento das feições e a correção da escala original. Além disto, foi necessário também a interpolação de duas imagens entre cada duas originais para a obtenção de imagens isotrópicas. A limiarização destas Imagens em níveis de cinza separou a fase poro da fase não poro, resultando, finalmente em imagens binárias tridimensionais do sistema poroso de oito amostras. Estas imagens foram submetidas a alguns dos algoritmos acima. As porosidades encontradas com o uso do algoritmo de AI ficaram sistematicamente abaixo da porosidade obtida no laboratório (injeção de mercúrio), devido principalmente à existência de microporosidade que não foi detetada devido a escala das imagens. As saturações irredutíveis da fase molhante observadas nas curvas de drenagem foram também devidas ao tamanho do pixel (18 micrômetros) que não permitiu a detecção dos pequenos volumes das gargantas de poros, desta forma desconectando o sistema em muitas unidades. Estas unidades desconectadas não puderam ser alcançadas pela fase contínua vinda da superfície das amostras

Abstract: Carbonate pore systems are known as complex three-dimensional systems of pores and pore-throats. The most simple and obviousmethod for the characterization of these nonconvex, interconnected shapes is the serial sectioning associated with three-dimensionaI image analysis. Using the Khoros...

Abstract: Carbonate pore systems are known as complex three-dimensional systems of pores and pore-throats. The most simple and obviousmethod for the characterization of these nonconvex, interconnected shapes is the serial sectioning associated with three-dimensionaI image analysis. Using the Khoros system routines, it was generated several algorithms of image analysis (IA): a) for porosity and specific surface measurements, b) to find pore size and pore-throat size histograms, and finally c) to simulate nonwetting fluid injection curve. These algorithms were tested with three-dimensional synthetic and artificial rock sample images. /Serial sectioning of 18 carbonate samples generated 32 two-dimensional gray-scale images, parallel and equally spaced, for each sample. To generate three-dimensional images of those samples, it was necessary to align these images and interpolate two images between two originals. Thresholding the three-dimensional gray-scale images in a way to separate the nonpore phase from the pore phase features in these images resulted in three-dimensional binary images of the pore systems of eight samples. These images were treated with some of the algorithms above. The porosity found with IA algorithm for all of the samples was lower than that achieved by mercury injection method, mainly due the microporosity, which was not detected in the scale of the images. The high irreducible saturations of wetting phase observed in drainage curves were also due to the scale of the image, because the high pixel size (18 micrometers) could not detect the small volumes of pore-throats, so disconnecting the porosity system in many units that were not reached by the continous phase of nonwetting fluid comming from the surface of the sample