پایان نامه فیزیک سنگ رقومی و کاربرد آن در محاسبه پارامترهای فیزیکی سنگ

عنوان: فیزیک سنگ رقومی و کاربرد آن در محاسبه پارامترهای فیزیکی سنگ

تعداد صفحات: 102

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                  صفحه

چکیده. ‌ج

فصل اول: کلیات… 1

1-1- مقدمه. 2

1-2- بیان مساله. 3

1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق.. 5

1-4- اهداف تحقیق.. 5

1-4-1- هدف اصلی.. 5

1-4-2- اهداف فرعی.. 6

1-5- سوالات تحقیق.. 6

1-6- روش تحقیق.. 6

1-7- روش گردآوری اطلاعات… 6

فصل دوم: مرور ادبیات و پیشینه تحقیق.. 7

2-1- تعریف مفاهیم و اصطلاحات… 8

2-1-1- پیکسل.. 8

2-1-2- تصاویر سه بعدی.. 8

2-1-3- وکسل.. 8

2-1-4- رزولوشن فضایی.. 8

2-1-5- قطعه بندی تصویر. 9

2-1-6- آرتیفکت… 11

2-1-6-1- آرتيفكت سخت‏شدگي پرتو. 11

2-1-6-2- آرتيفكت حركتي.. 12

2-1-6-3- آرتيفكت مخطط.. 12

2-1-6-4- آرتيفكت حلقوي.. 13

2-1-6-5- اثرات حجم جزئی.. 13

2-1-7- روش شبکه بولتزمن.. 14

2-1-8- فراتفکیک پذیری.. 16

2-1–9- آب‌پخشان. 17

2-2- خواص مورد توجه سنگ…. 18

2-2-1- تخلخل و تراوایی.. 18

2-2-2- خواص الاستیک…. 19

2-2-3- خواص الکتریکی.. 20

2-2-4- گردش کار سنتی فیزیک سنگ رقومی.. 21

2-2-5- ضبط تصویر 3 بعدی.. 21

2-2-6- حذف آرتیفکت… 23

2-2-7- روش های قطعه بندی.. 26

2-3- محاسبه خصوصیات فیزیکی.. 28

2-3-1- تراوایی.. 28

2-3-2- رسانایی الکتریکی.. 29

2-3-3- الاستیسیته. 30

2-4- چالش ها و نوآوری های اخیر. 30

2-4-1- بازسازی تصادفی.. 31

2-4-2- پیش بینی از بخش های نازک…. 34

2-4-3- چاپ 3 بعدی.. 37

2-4-4- کاربرد در صنعت ذغال سنگ…. 40

2-4-5- سایر نوآوری ها 41

فصل سوم: معادلات و الگوریتم های مرتبط.. 45

3-1- تبیین معادلات… 46

3-1-1- معادله یانگ- لاپلاس… 46

3-1-2- معادله کوزنی- کارمن.. 46

3-1-3- معادله پواسن.. 47

3-2- تبیین الگوریتم ها 48

3-2-1- الگوریتم آب پخشان. 48

3-2-2- آب‌پخشان توسط سیل.. 48

3-2-3- آب‌پخشان با فاصله توپوگرافی.. 48

3-2-4- آب‌پخشان با اصل ریزش آب… 49

3-2-5- آب‌پخشان میان پیکسل.. 49

3-2-6- آب‌پخشان توپولژیکی.. 49

3-2-7- الگوریتم سیل Meyer 50

3-2-8- الگوریتم جنگل پوشا بهینه. 51

3-2-9- برش گراف… 51

3-2-10- جنگل کوتاه‌ترین مسیر. 51

3-2-11- ولگشت زن. 51

فصل چهارم: کاربرد فیزیک سنگ رقومی.. 52

4-1- پردازش تصویر. 53

4-2- تصویربرداری با میکرو توموگرافی محاسبه شده با اشعه ایکس…. 53

4-3- نمایش سه بعدی کانی شناسی.. 55

4-3-1- تجسم و پردازش داده های تصویر. 59

4-3-2- مش چند فازی برای فیزیک سنگ رقومی.. 60

4-3-3- محاسبه خصوصیات موثر مواد. 61

4-4- محاسبه تراوایی.. 63

4-5- سرعت عبور موج.. 68

4-6- رسانایی سنگ از روی تصاویر CT اسکن.. 72

فصل پنجم: نتیجه گیری.. 74

5-1- بحث… 75

5-2- نتیجه گیری.. 75

منابع. 77

فهرست تصاویر

عنوان                                                                                                                                                  صفحه

شکل 1-1- یک قطعه تصویر μCT از یک نمونه سنگ آندزیت با استفاده از الگوریتم K-means  قطعه بندی شده است [5]. 5

شکل 1-2- یک گردش کار معمولی برای یک الگوریتم DRP. 5

شکل 2-1- مدول برشی با نسبت بین F / A و Dx / h تعریف می شود. 20

شکل 2-2- میکرو سی تی اسکن 3 بعدی از نمونه ماسه سنگ [2]. 22

شکل 2-3- (الف) قطعه افقی نمونه سنگ استوانه ای؛ (ب) مشخصات شدت CT در امتداد خط AB؛ (ج) مشخصات شدت در امتداد دایره C [13]. 26

شکل 2-4- بردارهای پایه مورد استفاده در فرمولاسیون  D3Q15 در LBM [19]. 29

شکل 2-5- CCSIM برای بازسازی رسانگرهای متخلخل، همبستگی متقابل بین منطقه همپوشانی و تصاویر کاندید را محاسبه می کند. 33

شکل 2-6- یک طرح تخلخل تراوایی از یک نمونه واقعی و تحقق 3 بعدی بازسازی شده از یک تصویر 2 بعدی واقعی که از یک نمونه اصلی استخراج شده است [26]. 34

شکل 2-7- برآورد خصوصیات 3 بعدی از بخشهای نازک 2 بعدی.. 36

شکل 2-8- اعتبارسنجی رابطه تراوایی – خمیدگی. 39

شکل 2-9- تصاویر CT قطعه بندی شده با آب پخشان از ماسه سنگ بنتیم به دست آمده در زیر فشار. 42

شکل 4-1- نمونه اصلی بصری سازی شده در SimpleIP ScanIP. 58

شکل 4-2- داده های تصویر سه بعدی را می توان به طور جامع پردازش کرد. 59

شکل 4-3- مش تولید شده از نمونه ماسه سنگ Berea (منبع داده: Rock Physics Network، ETH Zurich) 60

شکل 4-3- تجسم ساده سازی سرعت سیال با استفاده از +FLOW… 62

شکل 4-1- یک مدل ماسه سنگ تمیز. 64

شکل 4-2- تصاویر مدل ماسه سنگ 3 بعدی و ساخت انواع مکعب فرعی از مکعب اصلی (اصلاح شده از [65]). 64

شکل 4-6- مراحل پردازش داده های DRP روی نمونه ماسه سنگ. 65

شکل 4-4- اسکن ها با استفاده از CT-Scan با ابعاد 300×300 پیکسل. 66

شکل 4-5- تصاویر مدل ماسه سنگ 3 بعدی و ساخت انواع مکعب فرعی از مکعب اصلی. 67

شکل 4-6- نتایج محاسبه شبیه سازی رقومی مقادیر نفوذ پذیری به عنوان تابعی از تخلخل (الف) و مدل جریان سیال در سنگ متخلخل (ب). 68

شکل 4-7- مقایسه توموگرافی میکرو رایانه ای اشعه ایکس (میکرو CT) با سایر روش های مدرن توموگرافی 3-D. 72