RU2014106989A - Способ оценивания эффективного атомного номера и объемной плотности образцов породы с использованием рентгеновской компьютерной томографии на двух уровнях энергии - Google Patents

Способ оценивания эффективного атомного номера и объемной плотности образцов породы с использованием рентгеновской компьютерной томографии на двух уровнях энергии Download PDF

Info

Publication number
RU2014106989A
RU2014106989A RU2014106989/28A RU2014106989A RU2014106989A RU 2014106989 A RU2014106989 A RU 2014106989A RU 2014106989/28 A RU2014106989/28 A RU 2014106989/28A RU 2014106989 A RU2014106989 A RU 2014106989A RU 2014106989 A RU2014106989 A RU 2014106989A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bulk density
objects
target
calibration
atomic number
Prior art date
Application number
RU2014106989/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2595646C2 (ru
Inventor
Наум ДЕРЖИ
Original Assignee
Ингрейн, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ингрейн, Инк. filed Critical Ингрейн, Инк.
Publication of RU2014106989A publication Critical patent/RU2014106989A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2595646C2 publication Critical patent/RU2595646C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
    • G01N23/087—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays using polyenergetic X-rays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/24—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing the transmission of wave or particle radiation through the material

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

1. Способ оценивания объемной плотности, по меньшей мере, одного целевого объекта, содержащий этапы, на которых:i. осуществляют сканирование двух или более эталонных объектов с известной объемной плотностью и трех или более калибровочных объектов с известными объемной плотностью и эффективным атомным номером,ii. получают функциональное соотношение между ошибкой объемной плотности и эффективным атомным номером с использованием значений сканирования из эталонных объектов и калибровочных объектов,iii. осуществляют сканирование целевого объекта и калибровочных объектов,iv. получают нескорректированную плотность и эффективный атомный номер для целевого объекта,v. получают коррекции объемной плотности с использованием функционального соотношения между ошибкой объемной плотности и эффективным атомным номером из эталонных объектов, и эффективного атомного номера для целевого объекта, иvi. получают скорректированную объемную плотность с использованием коррекций объемной плотности.2. Способ по п. 1, в котором целевой объект является пористым телом.3. Способ по п. 1, в котором целевой объект является образцом породы или керном.4. Способ по п. 1, в котором целевой объект является керном.5. Способ оценивания объемной плотности целевого объекта, содержащий этапы, на которыхi. получают измерения объемной плотности и эффективного атомного номера из набора объектов, включающего в себя два или более эталонных объектов с известной объемной плотностью и три или более калибровочных объектов с известными объемной плотностью и эффективным атомным номером, с использованием сканирования целевого объекта и эталонных объектов;ii. в

Claims (50)

1. Способ оценивания объемной плотности, по меньшей мере, одного целевого объекта, содержащий этапы, на которых:
i. осуществляют сканирование двух или более эталонных объектов с известной объемной плотностью и трех или более калибровочных объектов с известными объемной плотностью и эффективным атомным номером,
ii. получают функциональное соотношение между ошибкой объемной плотности и эффективным атомным номером с использованием значений сканирования из эталонных объектов и калибровочных объектов,
iii. осуществляют сканирование целевого объекта и калибровочных объектов,
iv. получают нескорректированную плотность и эффективный атомный номер для целевого объекта,
v. получают коррекции объемной плотности с использованием функционального соотношения между ошибкой объемной плотности и эффективным атомным номером из эталонных объектов, и эффективного атомного номера для целевого объекта, и
vi. получают скорректированную объемную плотность с использованием коррекций объемной плотности.
2. Способ по п. 1, в котором целевой объект является пористым телом.
3. Способ по п. 1, в котором целевой объект является образцом породы или керном.
4. Способ по п. 1, в котором целевой объект является керном.
5. Способ оценивания объемной плотности целевого объекта, содержащий этапы, на которых
i. получают измерения объемной плотности и эффективного атомного номера из набора объектов, включающего в себя два или более эталонных объектов с известной объемной плотностью и три или более калибровочных объектов с известными объемной плотностью и эффективным атомным номером, с использованием сканирования целевого объекта и эталонных объектов;
ii. выражают ошибку объемной плотности эталонных объектов, полученную из измерения на этапе i, как функцию эффективного атомного номера упомянутых эталонных объектов;
iii. получают измерения объемной плотности и эффективного атомного номера из целевого объекта с неизвестной объемной плотностью, таким же образом, как на этапе i;
iv. вычисляют ошибку объемной плотности целевого объекта, полученную из измерения на этапе iii, с использованием эффективного атомного номера целевого объекта, полученного на этапе iii, и функции ошибки объемной плотности, полученной на этапе ii;
v. вычисляют значение объемной плотности целевого объекта, полученной из измерения на этапе iii, по значению ошибки, прогнозируемой на этапе iv.
6. Способ по п. 1, в котором упомянутый целевой объект является твердым телом.
7. Способ по п. 1, в котором целевой объект является жидкостью или содержит жидкость.
8. Способ по п. 1, в котором упомянутый целевой объект получается из участка бурения, предложенного участка бурения, подземного участка или наземного участка.
9. Способ по п. 1, в котором упомянутое сканирование является КТ-сканированием.
10. Способ по п. 1, в котором упомянутое сканирование является рентгеновским КТ-сканированием на двух уровнях энергии.
11. Способ по п. 1, в котором упомянутые два или более эталонных объектов представляют собой образцы породы, образцы керна, частичные образцы керна или другие объекты, имеющие известную объемную плотность.
12. Способ по п. 1, в котором упомянутые три или более калибровочных объектов отличаются друг от друга эффективным атомным номером и/или объемной плотностью.
13. Способ по п. 1, в котором, по меньшей мере, один из трех или более калибровочных объектов содержит жидкость.
14. Способ по п. 1, в котором, по меньшей мере, один из трех или более калибровочных объектов содержит твердое тело.
15. Способ по п. 1, в котором, по меньшей мере, один из упомянутых трех или более калибровочных объектов является минеральным материалом, полимерным материалом или водным раствором.
16. Способ по п. 1, в котором упомянутые калибровочные объекты представляют собой кварц, тефлон и воду.
17. Способ по п. 1, в котором упомянутое сканирование осуществляется с помощью сканера, причем упомянутый сканер перемещается для сканирования целевого объекта, эталонных объектов и калибровочных объектов.
18. Способ по п. 1, в котором упомянутое сканирование осуществляется с помощью сканера, причем целевой объект, эталонные объекты и калибровочные объекты перемещаются через стационарный сканер.
19. Способ по п. 1, в котором упомянутые эталонные объекты и/или целевой объект располагаются на лотке.
20. Способ по п. 1, в котором упомянутые калибровочные объекты располагаются рядом с эталонными объектами и/или целевым объектом.
21. Способ по п. 1, в котором упомянутые калибровочные объекты контактируют с целевым объектом и/или, по меньшей мере, одним эталонным объектом.
22. Способ по п. 1, в котором упомянутые калибровочные объекты располагаются рядом с эталонными объектами и/или целевым объектом, но не контактируют с эталонными объектами или целевым объектом.
23. Способ по п. 21, в котором упомянутые калибровочные объекты присоединены или иным образом удерживаются на месте упомянутым лотком.
24. Способ по п. 1, в котором упомянутые калибровочные объекты равномерно разнесены вокруг упомянутых эталонных объектов или упомянутого целевого объекта.
25. Способ по п. 1, в котором упомянутые эталонные объекты и упомянутый целевой объект сканируются в одной той же операции сканирования.
26. Способ по п. 1, в котором упомянутые эталонные объекты и упомянутый целевой объект сканируются последовательно.
27. Способ по п. 1, в котором упомянутые один или более эталонных объектов и упомянутый целевой объект сканируются по отдельности.
28. Способ по п. 1, в котором упомянутые калибровочные объекты имеют достаточно вокселей в каждом поперечном сечении каждого калибровочного объекта для эффективного усреднения сканированных значений.
29. Способ по п. 1, в котором каждый калибровочный объект имеет 300 вокселей или более на сканируемое сечение.
30. Способ по п. 1, в котором каждый калибровочный объект имеет от 400 вокселей до 1000 вокселей на сканируемое сечение.
31. Способ по п. 1, в котором упомянутые калибровочные объекты являются круглыми или полукруглыми.
32. Способ по п. 1, в котором каждый калибровочный объект отличается от других формой и/или размером.
33. Способ по п. 1, в котором упомянутые калибровочные объекты имеют однородные размер и форму по отношению друг к другу.
34. Способ по п. 1, в котором упомянутые калибровочные объекты имеют достаточную длину, благодаря чему каждый калибровочный объект всегда составляет часть любого сканирования упомянутых эталонных объектов или упомянутого целевого объекта.
35. Способ по п. 1, в котором каждый из упомянутых калибровочных объектов избегает элементов, имеющих отношение атомного веса к атомному номеру свыше 2,1.
36. Способ по п. 1, в котором каждый из упомянутых калибровочных объектов является однородным при уровне разрешения упомянутого сканирования.
37. Способ по п. 1, в котором упомянутый каждый из указанных калибровочных объектов однороден при уровне разрешения 0,2 мм или менее.
38. Способ по п. 1, в котором одни и те же калибровочные объекты используются при сканировании эталонных объектов и целевого объекта.
39. Способ по п. 1, в котором эталонные объекты имеют поперечное сечение, аналогичное или одинаковое по размеру и форме с упомянутым целевым объектом.
40. Способ по п. 1, в котором упомянутые эталонные объекты являются круглыми или полукруглыми.
41. Способ по п. 1, в котором этапы i и iii можно осуществлять в любом порядке.
42. Способ по п. 1, в котором упомянутые нескорректированная плотность и/или эффективный атомный номер базируются на среднем по срезу упомянутого сканирования целевого объекта.
43. Способ по п. 1, в котором скорректированная объемная плотность базируется на среднем по срезу упомянутого сканирования ввиду упомянутых коррекций объемной плотности.
44. Способ по п. 1, в котором упомянутые нескорректированная плотность и/или эффективный атомный номер базируются на среднем всего сканирования целевого объекта.
45. Способ по п. 1, в котором скорректированная объемная плотность базируется на среднем всего сканирования ввиду упомянутых коррекций объемной плотности.
46. Способ по п. 1, в котором этап получения функционального соотношения между ошибкой объемной плотности и эффективным атомным номером с использованием значений сканирования из эталонных объектов и калибровочных объектов содержит этапы, на которых:
i. сканируют эталонные объекты и калибровочные объекты в рентгеновском КТ-сканере, и
ii. регистрируют высокое и низкое КТ-значения из операций рентгеновского КТ-сканирования, и
iii. усредняют высокое и низкое КТ-значения в каждой плоскости X-Y эталонных объектов и калибровочных объектов, и
iv. используют известные объемную плотность и эффективный атомный номер калибровочных объектов и их соответствующие КТ-значения для вычисления функционального соотношения между ошибкой объемной плотности и эффективным атомным номером.
47. Способ по п. 1, в котором этап получения коррекций объемной плотности с использованием функционального соотношения между ошибкой объемной плотности и эффективным атомным номером из эталонных объектов и эффективного атомного номера для целевого объекта содержит коррекцию абсолютной объемной плотности и/или коррекцию относительной объемной плотности.
48. Способ по п. 1, в котором этап получения скорректированной объемной плотности с использованием коррекций объемной плотности содержит этап, на котором применяют коррекцию абсолютной объемной плотности и/или корректируют абсолютную объемную плотность.
49. Способ по п. 5, в котором упомянутыми эталонными объектами являются образцы породы, образцы керна или частичные образцы керна.
50. Способ по п. 5, в котором измерения объемной плотности и атомного номера из эталонных объектов на этапе i осуществляются путем сканирования эталонных объектов и интерпретации значений, выдаваемых сканером.
RU2014106989/28A 2011-07-26 2012-06-20 Способ оценивания эффективного атомного номера и объемной плотности образцов породы с использованием рентгеновской компьютерной томографии на двух уровнях энергии RU2595646C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161511600P 2011-07-26 2011-07-26
US61/511,600 2011-07-26
PCT/US2012/043213 WO2013015914A1 (en) 2011-07-26 2012-06-20 Method for estimating effective atomic number and bulk density of rock samples using dual energy x-ray computed tomographic imaging

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014106989A true RU2014106989A (ru) 2015-09-10
RU2595646C2 RU2595646C2 (ru) 2016-08-27

Family

ID=46466868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014106989/28A RU2595646C2 (ru) 2011-07-26 2012-06-20 Способ оценивания эффективного атомного номера и объемной плотности образцов породы с использованием рентгеновской компьютерной томографии на двух уровнях энергии

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8855264B2 (ru)
EP (1) EP2737297B1 (ru)
CN (1) CN103718016B (ru)
AU (1) AU2012287447B2 (ru)
BR (1) BR112014001553B1 (ru)
CA (1) CA2840931C (ru)
CO (1) CO6930316A2 (ru)
ES (1) ES2655170T3 (ru)
MX (1) MX2014000978A (ru)
NO (1) NO2737297T3 (ru)
RU (1) RU2595646C2 (ru)
WO (1) WO2013015914A1 (ru)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2014008345A (es) 2012-01-13 2014-11-10 Ingrain Inc Metodo para la determinacion de propiedades y calidad de deposito con formacion de imagenes por rayos x de energia multiple.
US9201026B2 (en) 2012-03-29 2015-12-01 Ingrain, Inc. Method and system for estimating properties of porous media such as fine pore or tight rocks
CA2872067C (en) 2012-05-11 2018-09-11 Ingrain, Inc. A method and system for multi-energy computer tomographic cuttings analysis
AU2013299551B2 (en) 2012-08-10 2015-12-17 Ingrain, Inc. Method for improving the accuracy of rock property values derived from digital images
BR112015006701B1 (pt) 2012-09-27 2021-11-03 Ingrain, Inc Método para analisar alterações em propriedades de rochas resultantes de um tratamento.
EP2914956A1 (en) 2012-11-01 2015-09-09 Ingrain, Inc. Characterization of rock and other samples by means of a process and system for the preparation of samples using castable mounting materials
CN105203569B (zh) * 2014-06-09 2018-06-12 北京君和信达科技有限公司 双能辐射系统和提高双能辐射系统材料识别能力的方法
WO2016004232A1 (en) 2014-07-02 2016-01-07 Chevron U.S.A. Inc. Process for mercury removal
GB2548510A (en) * 2015-01-23 2017-09-20 Halliburton Energy Services Inc Using 3D computed tomography to analyze shaped charge explosives
CN105571986B (zh) * 2016-01-25 2018-02-16 中国石油大学(华东) 一种基于散射能谱双能窗计算岩石密度的方法
CN106950231B (zh) * 2017-03-29 2018-07-20 中国科学院地质与地球物理研究所 一种用双能微米ct定量识别岩石矿物的岩样装置和方法
CN108663287B (zh) * 2018-04-25 2021-02-26 中国地质大学（北京） 一种利用ct图像精确计算煤岩密度的方法
CN113295720B (zh) * 2021-05-06 2023-02-24 中国石油天然气股份有限公司 一种利用ct扫描进行微米级矿物识别的装置及方法
CN114113169B (zh) * 2021-11-19 2024-05-31 数岩科技股份有限公司 确定矿物分布的方法及装置、电子设备及计算机存储介质
CN114624267B (zh) * 2022-03-14 2023-10-27 贝光科技(苏州)有限公司 一种双能ct指数识别岩心矿物和纹层的方法及装置
WO2024006990A1 (en) * 2022-07-01 2024-01-04 DigiM Solution LLC Method for density measurement of materials using computed tomography with diffraction artifact correction
CN117074274B (zh) * 2023-08-30 2024-05-14 中国地质调查局油气资源调查中心 一种基于全直径岩心样品的孔隙度计算方法、装置及介质

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4029963A (en) 1976-07-30 1977-06-14 The Board Of Trustees Of Leland Stanford Junior University X-ray spectral decomposition imaging system
SU1122951A1 (ru) * 1983-08-29 1984-11-07 Научно-исследовательский институт медицинской радиологии АМН СССР Способ рентгенографического исследовани структуры пустотного пространства материалов
US4542648A (en) 1983-12-29 1985-09-24 Shell Oil Company Method of correlating a core sample with its original position in a borehole
US4571491A (en) 1983-12-29 1986-02-18 Shell Oil Company Method of imaging the atomic number of a sample
US4540882A (en) 1983-12-29 1985-09-10 Shell Oil Company Method of determining drilling fluid invasion
US4613754A (en) 1983-12-29 1986-09-23 Shell Oil Company Tomographic calibration apparatus
US4722095A (en) * 1986-06-09 1988-01-26 Mobil Oil Corporation Method for identifying porosity and drilling mud invasion of a core sample from a subterranean formation
US4884455A (en) * 1987-06-25 1989-12-05 Shell Oil Company Method for analysis of failure of material employing imaging
US5164590A (en) 1990-01-26 1992-11-17 Mobil Oil Corporation Method for evaluating core samples from x-ray energy attenuation measurements
US5063509A (en) 1990-01-26 1991-11-05 Mobil Oil Corporation Method for determining density of samples of materials employing X-ray energy attenuation measurements
US6003620A (en) * 1996-07-26 1999-12-21 Advanced Coring Technology, Inc. Downhole in-situ measurement of physical and or chemical properties including fluid saturations of cores while coring
GB2414072B (en) * 2004-05-12 2006-07-26 Schlumberger Holdings Classification method for sedimentary rocks
RU2360233C1 (ru) * 2007-12-19 2009-06-27 Открытое акционерное общество "Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа Восточной нефтяной компании" ОАО "ТомскНИПИнефть ВНК" Способ определения нефтенасыщенности породы
US8218837B2 (en) * 2008-06-06 2012-07-10 General Electric Company Material composition detection from effective atomic number computation
CN101629916B (zh) * 2008-07-15 2012-12-12 公安部第一研究所 液体安全检测的双能量x射线螺旋ct装置及其检测方法
CN101647706B (zh) * 2008-08-13 2012-05-30 清华大学 高能双能ct系统的图象重建方法
CN201378149Y (zh) * 2009-03-25 2010-01-06 公安部第一研究所 一种应用x射线多效应探测融合技术的安全检查系统
CN101900695B (zh) * 2009-05-27 2011-11-23 清华大学 伪双能欠采样物质识别系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2737297B1 (en) 2017-10-11
CA2840931C (en) 2016-11-08
BR112014001553A2 (pt) 2017-06-13
NO2737297T3 (ru) 2018-03-10
CO6930316A2 (es) 2014-04-28
EP2737297A1 (en) 2014-06-04
RU2595646C2 (ru) 2016-08-27
CN103718016A (zh) 2014-04-09
CA2840931A1 (en) 2013-01-31
MX2014000978A (es) 2014-09-15
AU2012287447B2 (en) 2014-07-17
CN103718016B (zh) 2016-10-12
BR112014001553B1 (pt) 2020-11-03
US20130028371A1 (en) 2013-01-31
ES2655170T3 (es) 2018-02-19
AU2012287447A1 (en) 2014-01-23
US8855264B2 (en) 2014-10-07
WO2013015914A1 (en) 2013-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014106989A (ru) Способ оценивания эффективного атомного номера и объемной плотности образцов породы с использованием рентгеновской компьютерной томографии на двух уровнях энергии
Fortin et al. Destructive and non-destructive density determination: method comparison and evaluation from the Laguna Potrok Aike sedimentary record
CN102609908B (zh) 基于基图像tv模型的ct射束硬化校正方法
US9977140B2 (en) More efficient method and apparatus for detector response correction and material decomposition of projection data obtained using photon-counting detectors
CN104939848B (zh) 单色图像的生成
WO2021003996A1 (zh) 利用x射线测定煤岩中水分含量与分布的实验装置及方法
WO2015074285A1 (zh) 一种盆式绝缘子密度均匀性测试方法
Pires et al. Porosity distribution by computed tomography and its importance to characterize soil clod samples
Harjupatana et al. X-ray tomographic method for measuring three-dimensional deformation and water content distribution in swelling clays
Machado et al. Effect of 3d computed microtomography resolution on reservoir rocks
Hong et al. Water distribution characteristics in cement paste with capillary absorption
CN106018238B (zh) 土壤剖面孔隙结构的测定方法
Ferreira et al. Representative elementary area for soil bulk density measurements of samples collected in volumetric rings by CT image analyses
Nakashima The use of sodium polytungstate as an X-ray contrast agent to reduce the beam hardening artifact in hydrological laboratory experiments
Mukhlisin et al. Measurement of dynamic soil water content based on electrochemical capacitance tomography
CN102435621A (zh) 双能欠采样物质识别方法和系统
Edey et al. Extending the dynamic range of biomedical micro-computed tomography for application to geomaterials
Pires et al. Application of γ-ray computed tomography to analysis of soil structure before density evaluations
Anderson Tomography-measured macropore parameters to estimate hydraulic properties of porous media
Szielasko et al. High-speed, high-resolution magnetic flux leakage inspection of large flat surfaces
Pires et al. Representative gamma-ray computed tomography calibration for applications in soil physics
CN106373100B (zh) 一种ct图像的硬化伪影校正方法
van Egmond et al. Validating a new in-situ soil bulk density sensor
CN105910956B (zh) 一种工业ct分析物体密度及密度分布的方法
Duygu Opportunities and challenges in using soil moisture from cosmic ray neutron sensing for rainfall-runoff modelling

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190621