Upscaling von Mercury Injection Capillary Pressure
GeoApp: Upscaling MICP
Die Upscaling Mercury Injection Capillary Pressure (MICP) GeoApp wird in GeoDict 2025 verfügbar sein.
Wir stellen die Upscaling Mercury Injection Capillary Pressure (MICP) GeoApp in GeoDict vor, ein innovatives Tool, das die Analyse poröser Materialien voranbringen soll. Traditionell ist MICP auf kleine Laborproben beschränkt, was die Anwendung auf reale, größere Strukturen einschränkt. Diese GeoApp überwindet diese Einschränkung, indem sie das Upscaling von Kapillardruckkurven von Labordaten/Simulationsdaten auf größere Skalen wie digitale Gesteine, Brennstoffzellen und weitere Materialien ermöglicht.
Bedeutung des Upscaling von MICP für verschiedene Anwendungen
Digitale Gesteinsdaten
In der digitalen Gesteinsphysik werden mithilfe detaillierter Mikro-CT-Scans oder anderer bildgebender Verfahren hochauflösende 3D-Modelle poröser Gesteine erstellt. Die MICP-Analyse dieser digitalen Gesteine umfasst oft komplexe, hochauflösende Daten, die rechenintensiv sein können. Die Upscaling MICP GeoApp ermöglicht die Integration von Kapillardruckdaten über aufgelöste als auch über nicht aufgelöste Poren. Dadurch kann eine genaue Berechnung der Kapillardruckkurve auf größeren, repräsentativeren digitalen Gesteinsmodellen durchgeführt werden. Diese Hochskalierung ist entscheidend für ein Verständnis des Fließverhaltens und der Kapillardruckkurven in realistischen, großflächigen Gesteinsformationen, was sich erheblich auf das Reservoir-Management und die Strategien verwendeten Strategien zur verbesserten Ölgewinnung auswirken kann.
Brennstoffzellen
In der Brennstoffzellenforschung sind die Gasdiffusionsschicht (GDL) und die mikroporöse Schicht (MPL) entscheidende Komponenten, die die Effizienz und Leistung der Zelle beeinflussen. Die Möglichkeit, die Kapillardruckdaten dieser Schichten vollständig abzubilden, bietet einen umfassenden Überblick über die Flüssigkeitsverteilung und die Transporteigenschaften in der gesamten Brennstoffzellenstruktur. Durch die Einbeziehung von Kapillardruckkurven aus GDL+MPL-Analysen verbessert die GeoApp die Genauigkeit von Simulationen im Zusammenhang mit dem Gas- und Wassermanagement in der Brennstoffzelle. Dies spielt eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Brennstoffzellenleistung, der Verbesserung der Energieeffizienz und der Gewährleistung der Langlebigkeit und Zuverlässigkeit der Zelle.
Die Upscaling MICP GeoApp schließt die Lücke zwischen kleinmaßstäblichen, detaillierten Experimenten und großmaßstäblichen, praktischen Anwendungen und bietet eine ausgeklügelte Lösung für die Analyse komplexer poröser Medien. Diese Fähigkeit ist unerlässlich, um die Präzision von Simulationen zu verbessern, die Vorhersagen zur Materialleistung zu optimieren und fundierte Entscheidungen in verschiedenen Bereichen der Industrie und Forschung zu treffen.
Vollständige Kern-MICP
- Medizinischer CT-Scan, Petrobras1
156x205x1404 Voxel, 488µm Auflösung - Bildsegmentierung2
Porenraum (hell)
Feste Matrix (transparent)
3x Poröse Matrix (grau) - Sub-Sampling3
Vorbereitung von µCT-Proben für das Scannen
von Gestein jeder porösen Matrix im Porenmaßstab - MICP-Kapillardruckkurven von porösem Material
- Hochskalierte MICP-Kapillardruckkurve
des gesamten Kerns4
1 Victor, R.A. et al. (2017)
2 U-Net 3D AI segmentation (M2M, 2023)
Brennstoffzelle – GDL+MPL - MICP
- Relevante Eigenschaften von Brennstoffzellenmaterialien
variieren je nach Größenskala – von wenigen nm bis
zu Hunderten µm. - Es müssen effektive Medien verwendet werden, um
ungelöste Porosität (hellgraues Material) einzubeziehen.- Strukturen mit versteckter Porosität sättigen
- Kapillardruckkurve der Quecksilberinjection für
die gesamte Probe ermitteln
GeoApp Features
Setup der Simulation
Die Upscaling MICP GeoApp bietet einen detaillierten Workflow, der alle Phasen abdeckt, die für eine genaue Berechnung der Kapillardruckkurve in porösen Medien erforderlich sind.
Zu den wichtigsten Funktionen gehören:
- Import von Kapillardruckdaten: Import von Kapillardruckdaten für nicht aufgelöste Materialien, entweder aus zusätzlichen GeoDict-Simulationen oder aus vom Benutzer bereitgestellten experimentellen Daten.
- Genaue Zuordnung von Druck-, Sättigungs-, Porositätsdaten zu jedem nicht aufgelösten Material, um eine umfassende Analyse zu gewährleisten.
Diese GeoApp ermöglicht die Simulation des gesamten Hochskalierungsprozesses und bietet eine benutzerfreundliche Lösung für die Analyse poröser Medien.
Zusammenfassung der Features
- Flexibler Datenimport: Importieren Sie Kapillardruckkurven für nicht aufgelöste Daten aus GeoDict oder durch manuelle Eingabe.
- Detaillierte Parameterzuweisung: Weisen Sie Kapillardruckdaten nicht aufgelösten Materialien zu.
- MICP-Analyse: Lassen Sie GeoDict die MICP auf aufgelösten Materialien simulieren.
- Vollständige Kapillardruckkurvenberechnung: Berechnen und integrieren Sie Kapillardruckkurven für aufgelöste und nicht aufgelöste Materialien, um eine umfassende Kapillardruckkurve für die gesamte Probe zu erhalten.
Durch den Einsatz der Upscaling MICP GeoApp erhalten Anwender ein umfassendes Verständnis des Kapillardruckverhaltens in komplexen porösen Strukturen, die aufgelöste und nicht aufgelöste Materialien enthalten, wodurch eine bessere Entscheidungsfindung ermöglicht wird.