3D-Rendering eines FIB-REM-Volumens der organischen Porosität in Schiefer vom US-amerikanischen Festland, aufgenommen mit 2,5 × 2,5 × 5 nm großen Voxeln. Die Kerogen-Porosität ist blau dargestellt, Kerogen rot, Quarz grün und Pyrit gelb.

Mikroskopielösungen für Rohstoffe

Digitale Gesteinsphysik und Kernanalyse

Fortschrittliche Plattform für die mehrskalige digitale Gesteinsphysik

Komplexe unterirdische Systeme, insbesondere nichtkonventionelle Ressourcen, sind von Porenstrukturen im Nanobereich geprägt. Dazu gehören beispielsweise die Porosität des organischen Materials, die komplexe Pyritisierung und die inter-/intragranulare Mikroporosität. Sie können Bohrkerne, Endstücke und Bohrklein sowie petrographische Dünnschliffe von Speichergestein in mehreren Längenskalen sowohl in 2D als auch in 3D abbilden und messen. Diese Längenskalen reichen von der Größe des Bohrkerns (Zentimeter) bis hinab zu den kleinsten Porenengstellen (Nanometer) und erfordern daher verschiedene Imaging-Werkzeuge.

Ergänzung der Bohrprofil- und Kernanalysedaten mit Poren-Imaging und -Analyse
Effiziente Erfassung der Merkmale über acht Größenordnungen hinweg
Arbeitsbereich mit integrierter korrelativer Mikroskopie

Charakterisierung von Gesteinen

ZEISS Mikroskope in Kombination mit branchenführender Strahl- und Detektorstabilität erfassen einen großflächigen Scan mit minimaler Nutzerinteraktion. So wird es möglich, entscheidende Fragen im Zusammenhang mit der Porenanalyse zu klären, indem multimodale Analysen über mehrere Skalen hinweg erweitert und integriert werden, vom gesamten Bohrkern bis in den Nanometerbereich. Mit den mehrskaligen ZEISS Versa- und Ultra-Workflows für 3D-Röntgenmikroskopie (XRM) zusammen mit neuartigen Kernanalyse-Workflows auf Porenebene lösen Sie Probleme, wenn nur wenige Daten zur unterirdischen Physik vorliegen, z. B. wenn es gilt, die Benetzbarkeitsverteilung in heterogenen gemischten Nasssystemen nachzuvollziehen. Erweitern Sie die Charakterisierung von Gesteinen auf das 3D-Imaging im Nanobereich mithilfe eines fokussierten Ionenstrahl-Rasterelektronenmikroskops (FIB-REM) aus der ZEISS Crossbeam Produktfamilie. Branchenführende Strahlströme und Stabilität sowie die einzigartige Funktion für das Imaging beim Materialabtrag erhöhen den Imaging-Durchsatz erheblich. So nehmen Sie größere, repräsentativere Volumina mit einer Auflösung im Nanometerbereich auf. Durch die patentierte Tracking-Technologie in Echtzeit sind isometrische Voxel im Nanobereich möglich. Dieses Verfahren ermöglicht zudem die Schnittregistrierung in Echtzeit, die den Datenverlust infolge der Registrierung nach der Aufnahme und des nachfolgenden Bildrandschnitts minimiert. Diese integrierte Funktion gibt Ihnen auf einen Schlag die Möglichkeit, die unterirdischen Prozesse noch besser nachzuvollziehen. So können Sie Speichergestein sowie die Öl- und Gasströmung in diesem Gestein so eingehend wie nie zuvor untersuchen. Zusätzlich können Sie die Speichergesteinsproben schnell digitalisieren und Indikatoren zur Speicherqualität (z. B. Makro- und Mikroporosität, Korngröße und Anordnung) und zur Mineralogie extrahieren. Diese Daten geben Sie durch Nutzung des ZEISS Axioscan, dem ultimativen Slide-Scanner für die virtuelle petrografische Mikroskopie, an Ihre analytischen Labore oder Kooperationspartner weiter.

Mehrskaliges In-situ-Imaging der stationären Strömung durch einen Sandsteinkern

In-situ-Kernanalyse

Die Untersuchung von Speichergestein auf Porenebene bringt angesichts der Vielzahl gleichzeitig ablaufender physikalischer Prozesse einige Herausforderungen mit sich. ZEISS Lösungen wie die Röntgenmikroskopie und die integrierte Geomechanik bilden eine universelle Plattform für die direkte Beobachtung von Prozessen wie Veränderungen der Benetzbarkeit, relative Permeabilität, Porenbelegung, Veränderungen der Mineralogie und reaktive Prozesse mit In-situ-Verfahren. Das dynamische Imaging und die dynamische Charakterisierung mit diesen Lösungen erleichtern die Erstellung genauer digitaler Gesteinsmodelle auf Porenebene und verbessern damit die Vorhersage des makroskopischen Verhaltens.

Charakterisierung von Schiefer

Schiefer zeigt eine komplexe Mineralogie mit einer Porengröße bis hinab zu 1–2 nm; der Kohlenwasserstoffgehalt unterscheidet sich hinsichtlich Reife, Art und Lagebeziehung von anderen Mineralien. Um Einblicke in das gesamte organische Material zu gewinnen, das zur Kohlenwasserstoffausbeute und deren potenzieller Zugänglichkeit beiträgt, gilt es, die Schieferbohrkerne über mehrere Größenordnungen hinweg zu charakterisieren und zusätzlich die Heterogenität in diesen Skalen zu analysieren.

Visualisierung und Quantifizierung der organischen Porosität, der organischen Verteilung und der Konnektivität in 3D mit einer isotropen Auflösung bis hinab zu 3 nm
Quantifizierung anspruchsvoller Elementzusammensetzungen wie Kohlenstoff, Sauerstoff und Schwefel als Grundlage für die Kartierung organischer Mazerale im Schiefer
Charakterisierung der Schiefermineralogie mit voll quantifizierter EDX-Analyse auf einem beliebigen ZEISS Rasterelektronenmikroskop oder FIB-REM
Untersuchung der mehrskaligen 3D-Struktur vom gesamten Kern bis hinab in den Nanometerbereich
Erfassung größter 3D-Volumina in höchster Auflösung

Charakterisierung von Karbonat

Karbonate enthalten den Großteil der noch verbleibenden Öl- und Gasvorkommen der Welt, doch ihre puren Strukturen lassen sich nur schwer charakterisieren. Sie umfassen in der Regel äußerst heterogene Systeme mit zwei- und dreifacher Porosität, deren Poren von großen Hohlräumen im Makrobereich bis hinab zur mikritischen Mikroporosität mit Längenskalen von Zehntel Nanometern reichen.

Charakterisierung der Porenstruktur und Heterogenität über einen weiten Bereich von Längenskalen
Geführte Probenpositionsauswahl für das zerstörungsfreie Scannen der Innenvolumina und die Identifizierung von Regionen zur Untersuchung in höherer Auflösung
Automatisierte mehrskalige Workflows vom Sub-Mikrometerbereich bis hinab zum Nanometerbereich
3D-Röntgenmikroskope mit hochauflösendem FIB-REM
Imaging der Porenstruktur in 3D mit Konfokalmikroskopie für Proben aus Ihrem Dünnschliffarchiv

Charakterisierung von Sandstein

Siliziklastisches Speichergestein zeigt oft komplexe mineralogische Verteilungen und sedimentologische Merkmale, die das mehrphasige Strömungsverhalten wesentlich beeinflussen können. Untersuchen Sie die Details und Beziehungen von Sedimenten, die sich direkt auf die Herausforderungen bei Exploration und Abbau auswirken.

Automatische Digitalisierung von bis zu 100 Dünnschliffen mit dem ultimativen Slide-Scanner ZEISS Axioscan 7
Korrelation von lichtmikroskopischen Mosaiken mit REM- und Mineralogiekarten
Scannen der Probe in 3D vom gesamten Kern bis hinab zu den Poren mit ZEISS Xradia Versa Röntgenmikroskopen für den Sub-Mikrometer- und Nanobereich
Messung und Klassifizierung von Mineralien in Echtzeit mit ZEISS Mineralogic; Konsequenzen für Engineering und Optimierung von Speichergestein