基于3D打印技术的高含水原油太赫兹光谱研究

发布时间：2020-04-06 07:15

【摘要】：中国的地质条件相对复杂,油田的开发多以注水为技术手段,在我国已探明可采储量的主要开采期为高含水阶段,并且逐年向特高含水阶段发展,因此原油含水率的准确评价对石油勘探和运输具有重要意义。Terahertz(THz)波对水中偶极矩的变化十分敏感。然而,由于太赫兹波段对水的强烈吸收,使用普通的样品池测定高含水原油的有效太赫兹光谱是比较困难的。在本论文中,针对高含水原油的太赫兹光谱研究中存在的技术问题,设计并制作了适用于高含水油品太赫兹光谱检测的亚毫米级3D打印样品池。根据提高信号信噪比的原则,分别针对不同尺寸和打印参数的样品池做了测试,并根据检测结果优化设计方案,最终得到了适应实际使用需求的最优样品池设计方案。利用太赫兹技术检测了3D打印样品池,建立了针对3D打印技术的误差分析方法。分析结果表明,打印实体尺寸偏大,平均误差为2.47%;打印的缝隙尺寸偏小,平均误差为0.96%。利用3D打印技术设计并制造了适用于太赫兹光谱检测的液体样品池。利用该样品池对含水量为1.8%—90.6%的油水混合物进行了测量。此外,还详细分析了高含水阶段原油的太赫兹信号的峰值、时间延迟、折射率和吸收系数等参数与含水率的关系。以上研究结果表明,太赫兹光谱技术与增材制造技术相结合对原油含水率的准确评价是有效的,可以作为石油工业中含水率监测的技术选择。
【图文】：

流程图,成型技术,流程,后备储量

图 1.1 3D 成型技术的打印流程Fig. 1.1 Technical process of 3D printing technology印在油气资源领域的应用球油气后备储量不足的现状，科研工作者试图利用多种新助资源开发。3D 打印在制造方式上具有的显著优势可以有价。从工程地质到资源勘探再到油气田开发，3D 打印技术

示意图,岩石孔隙结构,灰度直方图,图像分析

中国石油大学（北京）硕士学位论文络，压裂时破裂的方式各不相同。从某个样本实例推断整体的水力压裂情况的方法是不可靠的。爱荷华州立大学的 Franek Hasiuk 提出了一个使用 3D 打印技术模拟储集岩孔隙，直观提高注水开采效率的方法，，辅助储油地质的研究。他们使用丙乙烯－丁二烯－苯乙烯（ABS acrylonitrile butadiene styrene）等 3D 打印材料，经过“岩心扫描－灰度直方处理－打印机打印”的系统化孔隙结构制作流程[34]。岩芯扫描的示意图如图 1.2（a）所示，利用 X 射线源扫描灰色砂岩圆柱体样本，探测的坐标轴固定在探测器中心，坐标 Z 轴垂直于探测器平面。样品在一个垂直轴上匀速旋转。并且可以在三个空间维度内旋转。随后对探测得到的图像进行了灰度直方处理，基于探测的数据可利用计算机重构岩心的三维数字模型。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.73;TE622

【相似文献】