Główne szlaki dyfuzji (PDT) w obrazowaniu rdzeni skalnych z wykorzystaniem DTI

W pracy zaprezentowano zastosowanie obrazowania tensora dyfuzji (DTI) w przestrzennej charakteryzacji rdzeni skalnych, z uwzględnieniem korekcji systematycznych błędów pomiarowych metodą BSD-DTI. Głównym celem było zwizualizowanie i analiza kierunkowości dyfuzji protonów w mikrostrukturze porowatej skały węglanowej, co stanowi podstawę do oceny anizotropii przepuszczalności, porowatości oraz potencjału przewodnictwa elektrycznego. Dla każdego z przekrojów rdzenia (dolny, środkowy, górny) przedstawiono główne szlaki dyfuzji (PDT – principal diffusion tracts), będące odpowiednikiem traktografii mózgowej, pozwalające na śledzenie dominujących kierunków dyfuzji w przestrzeni porowej.

Uzyskane wyniki wskazują, że PDT mogą odzwierciedlać kierunkową strukturę przewodnictwa i odpowiadać tensorowi przepuszczalności skały. Zastosowanie metryk DTI, takich jak FA, MD i składowe tensora, umożliwiło również szczegółowe zobrazowanie i ilościową analizę struktury porów w 2D i 3D. Metoda wykazała szczególną przydatność w badaniach geofizycznych rdzeni o złożonej mikrostrukturze i stanowi krok w stronę zaawansowanej, nieinwazyjnej petrofizyki porowej.

Referencja

1. Krzyżak AT, Mazur W, Fheed A, Węglarz W. Prospects and challenges for the spatial quantification of the diffusion of fluids containing ¹H in the pore system of rock cores. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 2022; 127(3):e2021JB023299. https://doi.org/10.1029/2021JB023299