Опыт применения рентгеновской компьютерной томографии для изучения свойств горных пород

Abstract

Предложены современные комплексы моделирования физических свойств горных пород, которые позволяют оперативно и достоверно получать широкий набор свойств пород на основании данных компьютерной томографии. Компьютерная томография метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта, был предложен в 1972 г. Годфри Хаунсфилдом и Алланом Кормаком, удостоенными за эту разработку Нобелевской премии. Метод основан на измерении и сложной компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения различными по плотности тканями. Сегодня компьютерная томография это один из наиболее развивающихся методов изучения петрографических свойств горных пород. С его помощью мы можем изучать свойства как полноразмерных образцов керна, так и стандартных образцов. Проведено исследование терригенных и карбонатных пород. Метод рентгеновской томографии позволяет решать огромное количество геологических задач, например моделирование пустотного пространства (трещины, каверны, поры), подсчет пористости, исследование неоднородности породы, выделение различных включений в породе, подсчет объемов как образца керна, так и всех его пустот и включений и т.д. Использование программного обеспечения Avizo Fire позволяет построить 3D-модели образца керна, порового пространства, каверн и трещин и минеральных включений. Компьютерная рентгеновская томография основана на неразрушающем изучении внутренней структуры материала и является методом послойного исследования структуры неоднородных образцов горных пород в рентгеновском излучении, основанным на зависимости линейного коэффициента поглощения в рентгеновском диапазоне от состава и плотности вещества. Другими словами, при просвечивании образца рентгеновские лучи в дефектах породы кавернах, трещинах поглощаются меньше, чем в более плотных участках. Если детектором служит фотопленка, то на ней получается изображение этих дефектов в виде темных точек, линий или пятен.