Ứng dụng kỹ thuật chụp cắt lớp 2 mức năng lượng để phân tích, dự báo tính chất cơ lý của mẫu lõi

 PETROVIETNAM
 TẠP CHÍ DẦU KHÍ
 Số 2 - 2021, trang 21 - 27
 ISSN 2615-9902
ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CHỤP CẮT LỚP 2 MỨC NĂNG LƯỢNG 
ĐỂ PHÂN TÍCH, DỰ BÁO TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA MẪU LÕI
Nguyễn Lâm Quốc Cường, Nguyễn Hồng Minh
Viện Dầu khí Việt Nam
Email: cuongnlq@vpi.pvn.vn
https://doi.org/10.47800/PVJ.2021.02-03
Tóm tắt
 Hơn 20 năm qua, công nghệ chụp cắt lớp được sử dụng trong ngành công nghiệp dầu khí để nghiên cứu đặc tính mẫu lõi và trực quan 
hóa dòng chảy lưu chất [1 - 8]. Trong đó, chụp cắt lớp định tính cung cấp thông tin về tính bất đồng nhất [9], sự thay đổi thạch học, khe 
nứt, hang hốc và mức độ xâm nhập của dung dịch khoan. Chụp cắt lớp định lượng ngoài các ứng dụng trên còn dùng để tính mật độ tổng 
(bulk density), độ rỗng và hiệu chuẩn đường cong địa vật lý giếng khoan.
 Bài báo giới thiệu phương pháp dự báo tính chất đá vỉa (như mật độ hạt, độ rỗng) từ kết quả chụp cắt lớp theo phương pháp chụp 
cắt lớp 2 mức năng lượng (Dual-Energy CT Scanning - DECT) tại 140 kV và 80 kV. Kết quả chụp cắt lớp được so sánh với giá trị đường cong 
địa vật lý, cho thấy tiềm năng lớn trong việc xác định các tính chất vật lý của đá chứa cũng như chất lưu vỉa.
Từ khóa: Chụp cắt lớp 2 mức năng lượng, đặc tính đá chứa, tán xạ Compton, hiệu ứng quang điện, độ rỗng.
1. Giới thiệu Phương pháp chụp cắt lớp được dùng nhiều trong 
 việc trực quan hóa dòng chảy chất lưu bằng cách sử 
 Chụp cắt lớp là kỹ thuật xử lý hình ảnh không phá hủy 
 dụng chất đánh dấu phóng xạ (dopants) để theo dõi sự 
mẫu, tận dụng công nghệ tia X và các thuật toán tái tạo 
 dịch chuyển lưu chất bên trong mẫu lõi thông qua quá 
để xây dựng các mặt cắt ngang và dọc của vật thể. Không 
 trình bơm ép. Chất đánh dấu này tạo ra độ tương phản 
chỉ ứng dụng trong y tế, chụp cắt lớp đã được sử dụng để 
 giữa các pha lưu chất giúp quan sát và định lượng sự 
nghiên cứu đất đá vỉa trong ngành công nghiệp dầu khí 
 thay đổi cũng như phân bố độ bão hòa chất lưu trong 
hơn 20 năm qua [1 - 8]. Về cơ bản, chụp cắt lớp trong ngành 
 mẫu, quan sát hiệu ứng trọng lực và hiệu ứng ngón tay, 
công nghiệp dầu khí có thể chia làm 2 hướng chính là mô tả 
 hiện tượng chất lưu bị bẫy lại hay trượt qua, hiệu ứng 
đặc tính mẫu lõi và trực quan hóa dòng chảy lưu chất.
 bất đồng nhất của dòng chảy. Chụp cắt lớp là công cụ 
 Ứng dụng kỹ thuật chụp cắt lớp trong mô tả đặc tính rất tốt để quan sát hiệu quả việc xử lý lưu chất như: acid, 
mẫu lõi gồm việc chụp các mẫu đường kính lớn và mẫu lõi gel, polymer, hơi nóng và bọt cùng với việc giữ mẫu 
đường kính nhỏ (plug). Chụp cắt lớp trong điều kiện mẫu trong điều kiện vỉa bằng thiết bị giữ mẫu chuyên dụng. 
bảo quản rất hữu ích cho các mẫu không cố kết hay những Khi tiến hành thí nghiệm dòng chảy 3 pha, chụp cắt lớp 
mẫu thí nghiệm mà không làm ảnh hưởng đến trạng thái cung cấp giải pháp hiệu quả để tính toán các độ bão 
dính ướt của mẫu. Chụp cắt lớp định tính cung cấp thông hòa tại chỗ riêng lẻ [1, 10, 11].
tin về tính bất đồng nhất [9], sự thay đổi thạch học, khe nứt, 
 Năm 1987, Wellington và Vinegar [1] lần đầu tiên 
hang hốc và mức độ xâm nhập của dung dịch khoan. Chụp 
 chỉ ra tương quan của hình ảnh chụp cắt lớp với mật 
cắt lớp định lượng ngoài các ứng dụng trên còn dùng để 
 độ tổng (bulk density) và số nguyên tử (atomic number) 
tính mật độ tổng, độ rỗng và hiệu chuẩn đường cong địa 
 dựa trên quan sát việc quét mẫu ở mức năng lượng cao 
vật lý giếng khoan.
 (trên 100 kV) - khi hiệu ứng tán xạ Compton chiếm ưu 
 thế và năng lượng thấp (dưới 100 kV) - khi hiệu ứng hấp 
 thụ quang điện chiếm ưu thế. Kỹ thuật chụp cắt lớp 2 
 Ngày nhận bài: 27/10/2020. Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 27/10 - 16/11/2020. mức năng lượng được áp dụng cho mẫu lõi có đường 
 Ngày bài báo được duyệt đăng: 2/2/2021. kính nhỏ (plug) và đường kính lớn (full diameter) với 
 DẦU KHÍ - SỐ 2/2021 21
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ
khoảng cách giữa các lát cắt cần xử lý là 5 mm để giảm E: Năng lượng tia X;
khối lượng số liệu cần xử lý. Bài báo này tập trung vào dự 
 Z: Số nguyên tử; 
báo tính chất mẫu lõi bằng cách sử dụng kỹ thuật chụp 
cắt lớp 2 mức năng lượng. a: Hệ số Klein-Nishina, 
 b: Hằng số;
2. Chụp cắt lớp 2 mức năng lượng (DECT)
 n: Số mũ của Z.
 Khi chụp cắt lớp 2 mức năng lượng, mẫu sẽ được quét 
 = + 
2 lần cùng vị trí nhưng sử dụng 1 mức năng lượng cao và 1 Mật độ electron ρ liên quan đến, mật độ tổng ρb theo 
mức năng lượng thấp. Cách thiết lập mức năng lượng cao công thức sau dành cho các loại vật liệu [14].
và thấp có thể tận dụng lợi thế tương tác của 2 hiện tượng =1,0704 −0,1883 (2)
chính của tia X là sự hấp thụ quang điện (chiếm ưu thế khi 
dùng mức năng lượng thấp) và hiệu ứng tán xạ Compton Số mũ n cũng được= dùng+ để tính, / số nguyên tử hiệu 
 = 
(chiếm ưu thế khi dùng mức năng lượng cao), tương ứng dụng của tổ hợp như công thức (3) mà trong đó Zi là số 
với sự phụ thuộc vào số nguyên tử và mật độ electron. Xác nguyên tử của nguyên tố thứ i trong tổ hợp và f là tỷ lệ  ... trong mẫu lõi.
2.1. Công thức dùng trong chụp cắt lớp 2 mức năng lượng
 Do tính chất phi tuyến phức tạp của công thức (1) nên 
 Phương trình được trích dẫn rộng rãi dùng cho DECT khó để tính Zeff và ρ tại các vị trí lát cắt. Angulo và Ortiz [18] 
được công bố bởi Wellington và Vinegar [1]. đã sử dụng mô hình đa thức để định lượng 2 giá trị này từ 
 ảnh CT, mặc dù kết quả bị ảnh hưởng bởi kỹ thuật tái tạo 
 (1) CT như hiệu ứng cứng chùm tia gây ra bởi tính đa sắc của 
 = + , 
 tia X. Vì vậy, trong các đối tượng mẫu nhiều thành phần, 
 Trong đó: Wellington và Vinegar đã đề cập đến sự cần thiết của việc 
 =1,0704 −0,1883 loại bỏ hiện tượng cứng chùm tia trong quá trình tái cấu 
 μ: Hệ số suy giảm tuyến tính;
 trúc 2 mức năng lượng để đạt được kết quả tốt bằng cách 
 ρ: Mật độ electron; / áp dụng lọc tia và xử lý trước khi tái tạo.
 = 
22 DẦU KHÍ - SỐ 2/2021 
 PETROVIETNAM
 Bảng 1. Giá trị mật độ tổng và số nguyên tử hiệu dụng của một số khoáng vật
 Tên Công thức hóa học Mật độ tổng (g/cc) Ze 
 Nước H2O 1 7,5195 
 Graphite C 2,3 6 
 Calcite CaCO3 2,71 15,71 
 Dolomite CaMg(CO3)2 2,87 13,7438 
 Air Air 0,001 7,224 
 Quartz Mineral SiO2 2,65 11,7842 
 Aluminum Pure Al 2,7 13 
 Iron Pure Fe 5,6 26 
 Anhydrite CaSO4 2,95 15,6847 
 Fused Quartz SiO2 2,2 11,7842 
 Pyrite FeS2 5,02 21,9588 
 Siderite FeCO3 3,96 21,0932 
 Barite BaSO4 4,5 47,2008 
 Na-Feldspar NaAlSi3O8 2,61 11,5534 
 K-Feldspar KAlSi3O8 2,53 13,3895 
 Kaolinite Al2Si2O5(OH)4 2,6 11,1622 
 Illite KAl3Si3O10(OH)2 2,8 9,6058 
 Na-Montmorillonite NaAl5MgSi12O30(OH)6 2,65 11,462 
 Ca-Montmorillonite Ca0,5Al5MgSi12O30(OH)6 2,65 11,8277 
 Chlorite Fe2Mg2Al2Si2Al2O10(OH)8 2,9 11,6449 
 Celestite SrSO4 3,9 30,4686 
 Talc Mg3Si4O10(OH)2 2,75 8,4538 
 Rutile TiO2 4,2 19,0006 
 Halite NaCl 2,35 15,3295 
 Các máy chụp cắt lớp chủ yếu cung cấp dữ liệu suy vùng quan tâm (Region of Interest - ROI) trong khoảng 
giảm dưới dạng số CT (CT number, đơn vị là HU) được hiệu mẫu lõi được đo. Tại vị trí mỗi lát cắt, mức năng lượng quét 
chỉnh bằng sự suy giảm của nước và được thể hiện như sau: là 80 kV và 140 kV.
 − Phương trình từ (2) - (6) có thể viết lại như sau:
 = ×1000 (5)
 = 1,0704 × × − × + − 0,1883 (8)
 Vinegar và Kehl [14 ] đã rút ra 2 phương trình khác từ 
 Phương trình (8) được sắp xếp lại cho đơn giản hơn 
phương trình 1 mà sử dụng 2 mức năng lượng thấp và cao = × + × + 
 = × − × + chỉ với= 1,0704 3 hệ số × mới× là m, p và− q.× + − 0,1883 
như sau:
 = × + × + (9)
 = × − × + (6)
 Phương trình (7) được viết lại như sau:
 × − − / ,
 = × (7)
 × × − × − × = × , (10)
 × − − / ,
 Vinegar= và ×Kehl đề xuất quét qua một số mẫu lõi biết × × − × − × = × , 
 Phương trình=0,9342 (2) được× viết+0 ,175lại như9 sau:
trước mật độ tổng và Zeff, sử dụng kết quả liên kết số CT 
(tại 2 mức năng lượng thấp và cao) theo phương trình (6) =0,9342 × +0,1759 (11)
và (7) để tính ra các giá trị A, B, C, D, E và F. Những giá 
 Kết hợp (2) phương trình (10) và (11) thành phương 
trị này sẽ được áp dụng để tính ρ và Z cho những mẫu 
 b eff trình đơn giản hơn với 3 hệ số r, s và t như sau:
khác. Một số phần mềm hiện nay có quy trình xử lý tương 
 ,
tự phương pháp của Vinegar và Kehl để tính ρ và Zeff liên × + × + =[0,9342× + 0,1759]× (12)
tục trên các lát cắt cho từng điểm ảnh (voxel by voxel). 
 Hoặc
2.2. Đơn giản hóa phương trình 2 mức năng lượng 
 × + × + / ,
 = (13)
 Quy trình dưới đây được sử dụng để xác định định 0,9342 × +0,1759
lượng mật độ tổng ρb và Zeff, dựa trên giá trị số CT của 
 DẦU KHÍ - SỐ 2/2021 23
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ
 Giải các phương trình 3 ẩn này sẽ tìm ra được các giá thể lựa chọn từ các mẫu tiêu chuẩn ở Bảng 1). Các mẫu 
trị m, p, q và r, s, t. Ngoài ra, hệ số quang điện cũng có này được dùng để tính ra 6 hệ số m, p, q, r, s và t như miêu 
thể được tính cho mỗi lát cắt dựa trên công thức (4). Điều tả ở trên . Từ giá trị số CT tại 2 mức năng lượng cao và thấp 
quan trọng là dữ liệu năng lượng cao và thấp và số CT cùng giá trị tương ứng ρb và Zeff của các mẫu hiệu chuẩn 
phải được thu thập tại cùng một vị trí và vùng quan tâm. đã biết sẽ tính được các hệ số quét 2 mức năng lượng - 
 được thể hiện trong Bảng 2.
2.3. Thí nghiệm chụp cắt lớp xác định mật độ tổng
 Mẫu dùng để thí nghiệm được chọn từ các mẫu đại 
2.3.1. Kết quả quét mẫu lõi hình trụ
 diện cho các loại thạch học khác nhau gồm: đá vôi, đá cát 
 Trước tiên, căn chỉnh máy chụp cắt lớp được thực hiện kết và sét phiến. Ba mẫu này được chụp cắt lớp tại mức 
 năng lượng 140 kV và 80 kV tại cùng vị trí. Giá trị số CT 
với 3 mẫu chuẩn đã biết trước các thông số ρb và Zeff (có 
 tại vùng quan tâm của 2 mức cao và thấp được tính toán 
 Bảng 2. Giá trị hệ số cho các mẫu chuẩn
 sang ρb và Zeff theo phương trình (9) và (13) và cho kết quả 
 Hệ số Giá trị trong Bảng 3.
 m -0,8207 
 p 2,0109 
 Bảng 3 cũng cung cấp giá trị trung bình của ρb và Zeff 
 q 1.245,9 cho 3 mẫu. Giá trị đo mật độ tổng bằng phương pháp 
 r 34.683 
 phân tích thông thường có thể tích tổng lần lượt là 1906,2; 
 s -44.491 
 t -6.651.160 2120; 2529,2 mg/cc với sai số hiệu dụng tương ứng là 
 Bảng 3. Giá trị ρb và Zeff khi quét các mẫu nhỏ
 ρb 
 TT CTNlow CTNhigh Ze Plug 
 (mg/cm3) 
 1 3411,5 1789,4 2044,4 14,91 Đá vôi 
 2 3407,5 1786,4 2041,7 14,92 Avg. ρb 
 3 3404,0 1784,3 2040,4 14,92 2041,50 mg/cc 
 4 3404,3 1785,1 2041,6 14,91 Avg. Ze 
 5 3402,2 1783,7 2040,6 14,91 14,91 
 6 3399,9 1782,6 2040,3 14,91 
 7 3394,4 1779,8 2039,3 14,90 
 8 3393,6 1779,9 2040,0 14,90 
 9 3394,6 1782,9 2045,2 14,87 
 1 2521,5 1480,4 2153,4 11,89 Đá cát kết 
 2 2491,5 1458,8 2134,6 11,90 Avg. ρb 
 3 2527,2 1479,4 2146,7 11,95 2147,70 mg/cc 
 4 2526,2 1478,0 2144,7 11,96 Avg. Ze 
 5 2459,9 1437,0 2116,8 11,90 11,93 
 6 2552,7 1494,7 2156,6 11,98 
 7 2583,0 1516,7 2176,0 11,97 
 8 2552,4 1499,0 2165,5 11,93 
 9 2503,9 1467,3 2141,6 11,90 
 10 2553,0 1498,7 2164,4 11,93 
 11 2525,8 1480,8 2150,8 11,92 
 12 2538,7 1488,4 2155,3 11,94 
 13 2474,5 1448,9 2128,6 11,88 
 14 2496,1 1459,7 2132,7 11,93 
 1 3377,2 2015,0 2526,1 12,48 Đá phiến sét 
 2 3574,8 2139,7 2614,8 12,57 Avg. ρb 
 3 3546,0 2127,3 2613,5 12,50 2610,20 mg/cc 
 4 3512,9 2115,0 2615,9 12,40 Avg. Ze 
 5 3461,7 2091,1 2609,9 12,29 12,45 
 6 3580,9 2154,5 2639,6 12,46 
 7 3591,9 2165,1 2651,9 12,43 
24 DẦU KHÍ - SỐ 2/2021 
 PETROVIETNAM
 Hình 1. Giá trị ρb và Zeff của từng lát cắt
 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8
 Hình 3. Tương quan của đường cong mật độ (màu đỏ), giá trị 
 chụp cắt lớp rời rạc (chấm tròn) và trung bình hóa (đường tím)
 2.4. So sánh kết quả quét 2 mức năng 
 lượng với dữ liệu đường cong địa vật lý
 Kết quả định lượng từ việc quét 2 mức 
 năng lượng được so sánh với các đường 
 cong địa vật lý giếng khoan. Hình 3 thể 
 hiện sự tương quan của mật độ tổng lấy 
 từ đường cong địa vật lý và từ chụp cắt lớp 
 Hình 2. Sự xuất hiện của hiệu ứng cứng chùm tia trên các lớp cắt 2 mức năng lượng (điểm rời rạc và trung 
 bình hóa). Có thể áp dụng để dịch chuyển 
-7,1%; -1,7%; -3,2% (với kỹ thuật chụp 3 mức năng lượng thì giá trị dự báo 
 độ sâu cho phù hợp. So sánh kết quả thu 
cao hơn một chút).
 được từ chụp cắt lớp với đường cong địa 
 Các giá trị trung bình ρb và Zeff cho mỗi lát cắt có thể tính toán bằng vật lý cho thấy, do mức năng lượng của 
phần mềm xử lý. Ngoài ra, kỹ thuật đổ màu lên hình ảnh cũng được sử việc đo địa vật lý khá cao (từ 200 - 2.000 
dụng để trực quan hóa số liệu. Hình 1 là hình ảnh được đổ màu - màu sáng kV), nên đường cong địa vật lý sẽ chịu ảnh 
đại diện cho các giá trị cao, màu đen đại diện cho các giá trị thấp. hưởng của hiệu ứng tán xạ Compton là 
 Hình ảnh của các lát cắt rất hữu ích trong việc cung cấp thông tin về chủ yếu mà không bị ảnh hưởng của hiệu 
tính đồng nhất cũng như cho thấy sự xuất hiện của hiệu ứng cứng chùm ứng quang điện. Do vậy, dẫn đến việc khó 
tia. Từ đó, có thể loại bỏ các giá trị nhiễu ảnh hưởng đến kết quả (Hình 2). xác định một số khoáng vật như dolomite 
 trong đá carbonate.
2.3.2. Kết quả quét mẫu lõi đường kính lớn
 2.5. Thí nghiệm đo độ rỗng dùng kỹ thuật 
 Thí nghiệm chụp cắt lớp 2 mức năng lượng cũng được áp dụng cho chụp cắt lớp 2 mức năng lượng
mẫu đường kính lớn. Mẫu được khoan bằng dung dịch gốc nước, bảo 
quản trong ống nhôm bịt kín 2 đầu để mẫu không bị xê dịch, nứt nẻ do Với kỹ thuật chụp cắt lớp 2 mức năng 
vận chuyển cũng như giữ nguyên được hiện trạng của mẫu. Mẫu được lượng, độ rỗng của mẫu được tính toán từ 
quét tại 2 mức năng lượng 140 kV và 80 kV. giá trị mật độ tổng và số nguyên tử hiệu 
 dụng theo các bước sau:
 DẦU KHÍ - SỐ 2/2021 25
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ
 - Quét mẫu vật tại cùng vị trí qua 2 mức năng lượng computerized tomography”, Journal of Petroleum 
khác nhau; Technology, Vol. 39, No. 8, pp. 885 - 898, 1987.
 - Quét mẫu hiệu chuẩn để tạo ra các hệ số chuẩn; [2] Patricia K. Hunt, Philip Engler, and Caroline 
 Bajsarowicz, “Computed tomography as a core analysis 
 - Tính mật độ tổng và số nguyên tử hiệu dụng cho 
 tool: Applications, instrument evaluation, and image 
từng lát cắt dựa trên số CT của mức năng lượng cao và số 
 improvement techniques”, Journal of Petroleum 
CT của mức năng lượng thấp;
 Technology, Vol. 40, No. 9, pp. 1203 - 1210, 1988.
 - Tính hệ số quang điện P từ Z ;
 e eff [3] E.M. Withjack, “Computed tomography for rock-
 - Tính mật độ electron từ mật độ tổng; property determination and fluid-flow visualization”, SPE 
 - Tính U, chỉ số thể tích quang điện hấp thụ dựa trên Formation Evaluation, Vol. 3, No. 4, pp. 696 - 704, 1988.
công thức [4] A. Kantzas, “Investigation of physical properties of 
 = × (14) porous rocks and fluid flow phenomena in porous media 
 using computer assisted tomography”, In Situ, Vol. 14, No. 
 Dùng các biểu đồ tương quan giữa độ rỗng, thạch học 1, p. 77 - 132, 1990.
và độ bão hòa tiêu chuẩn của Schlumberger để tính tỷ lệ 
khoáng vật [16, 18, 20]; [5] A. Bansal and M.R. Islam, “State-of-the-Art 
 review of nondestructive testing with computer-assisted 
 Khi tỷ lệ khoáng vật được biết, mật độ khung đá ρ 
 ma tomography”, International Arctic Technology Conference, 
sẽ được tính dựa trên quy tắc trộn lẫn và độ rỗng sẽ được Anchorage, AK, 29 - 31 May 1991.
tính theo công thức sau:
 [6] S. Saner, “A review of computer tomography and 
 ∅ = (15) petrophysical applications (Sabbatical research, 1993 - 
 1994)”, King Fahd University of Petroleum and Minerals, 
3. Kết luận
 Dhahran, KSA, 1994.
 Bài báo giới thiệu quy trình, công thức tính toán được [7] S. Akin and A.R. Kovscek, “Use of computerized 
sử dụng cho thí nghiệm chụp cắt lớp 2 mức năng lượng. tomography in petroleum engineering research”, Annual 
Những hệ số cần thiết để đưa ra được giá trị ρb và Zeff dựa Report of SUPRI TR 127, Stanford University, Stanford, CA, 
trên những dữ liệu về số CT của 2 mức năng lượng cao pp. 63 - 83, 2001.
và thấp.
 [8] E.M. Withjack, C. Devier, and G. Michael, “The role 
 Việc tính toán được dùng trên 3 mẫu thử và kết quả of computed tomography in core analysis”, SPE Western 
cho thấy sự khả quan khi sử dụng kỹ thuật này. Việc chụp Regional/AAPG Pacific Section Joint Meeting, Long beach, 
cắt lớp này cũng được dùng áp dụng cho mẫu lõi đường CA, 19 - 24 May 2003.
kính lớn và kết quả được so sánh với giá trị đường cong 
 [9] Shameem Siddiqui, James Funk, and Aon 
địa vật lý.
 Khamees, “Static and dynamic measurements of reservoir 
 Nghiên cứu này được tiếp tục phát triển để tăng chất heterogeneities in carbonate reservoirs”, 2000 SCA 
lượng của việc chụp cắt lớp 2 mức năng lượng nhằm tính Symposium, Abu Dhabi, UAE, 18 - 22 October 2000.
toán các thông số ρ và Z chính xác hơn. Đồng thời, kỹ 
 b eff [10] S. Siddiqui, P.J. Hicks, and A.S. Grader, 
thuật chụp cắt lớp cũng cho thấy tiềm năng lớn trong việc 
 “Verification of buckley-leverett three phase theory using 
xác định các tính chất vật lý của đá chứa cũng như chất 
 computerized tomography”, Journal of Petroleum Science 
lưu vỉa.
 and Engineering, Vol. 15, No. 1, pp. 1 - 21, 1996.
 Các ứng dụng chụp cắt lớp 2 mức năng lượng nếu 
 [11] A. Sahni, J.E. Burger, and M.J. Blunt, “Measurement 
được kết hợp với các thông tin từ đường cong địa vật lý và 
 of three- phase relative permeability during gravity 
từ biểu đồ phân tích mẫu lõi tiêu chuẩn sẽ cung cấp thông 
 drainage using CT scanning”, SPE/DOE Improved Oil 
tin hữu ích cho công tác nghiên cứu đặc tính vỉa chứa.
 Recovery Conference, Tulsa, OK, 19 - 22 April 1998.
Tài liệu tham khảo [12] G.K. Von Schulthness and H-G Smith, 
 [1] S.L. Wellington and H.J. Vinegar, “X-ray Encyclopaedia of edical imaging - Vol. 1: Physics, Technology 
 and Procedures. Martin Dunitz Ltd., London, UK, 1998.
26 DẦU KHÍ - SỐ 2/2021 
 PETROVIETNAM
 [13] Q. Lu, “The utility of X-ray dual-energy transmission [16] O. Serra, Schlumberger element mineral rock 
and scatter technologies for Illicit material detection”, Ph.D. catalog. Schlumberger Publications, 1990.
Dissertation, Virginia Polytechnic Institute, Blacksburg, VA, 
 [17] M. Rider, The geological interpretation of well logs. 
1999.
 Gulf Publishing Co., Houston, TX, 1996.
 [14] J.S. Gardner and J.L. Dumanoir, “Litho-Density 
 [18] R. Angulo and N. Ortiz, “X-Ray tomography 
log interpretation”, SPWLA Twenty-First Annual Logging 
 aplications in porous media evaluation”, 2nd Latin American 
Symposium Transactions, 8 - 11 July 1980.
 Petroleum Engineering Conference (LAPEC), Caracas, 
 [15] H. Edmundson and L.L. Raymer, “Radioactive Venezuela, 8 - 11 March 1992.
logging parameters for common minerals”, SPWLA 
 [19] Schlumberger, Log interpretations charts. 
Twentieth Annual Logging Symposium Transactions, 3 - 6 
 Schlumberger Publications, 1995.
June 1979.
APPLICATION OF DUAL-ENERGY CT SCAN TO ANALYSE AND PREDICT 
ROCK PROPERTIES IN CORE ANALYSIS
Nguyen Lam Quoc Cuong, Nguyen Hong Minh
Vietnam Petroleum Institute
Email: cuongnlq@vpi.pvn.vn
Summary
 Tomography has been used in the oil and gas industry for more than 20 years to study core sample properties and visualise fluid flow 
[1 - 8]. Qualitative tomography provides information on heterogeneity [9], petrographic change, fissure, cavity and penetration level of 
drilling muds, whereas quantitative tomography in addition to the above applications is also used to calculate the bulk density, porosity, and 
calibration of logging curves.
 The article presents the method for prediction of rock properties (such as grain density and porosity, etc.) from the results of CT scans 
using Dual-energy CT Scanning - DECT at 140 kV and 80 kV. The CT scan results are compared with the values of the geophysical curve, 
showing a great potential in determining the physical properties of the reservoir rock as well as the reservoir fluid. 
Key words: Dual-energy CT scanning, rock properties, Compton scattering, photoelectric effect, porosity.
 DẦU KHÍ - SỐ 2/2021 27