Форум » ЛИТОТИПЫ и СТЕРЕОЛОГИЯ - LITHOLOGY & STEREOLOGY » Стереология и компьютерные методы » Ответить
Стереология и компьютерные методы
bne: Набрел случаем на такую заметку с картинкой http://www.unige.ch/sciences/terre/geologie/w_groups/carbonate_sedimentology/roduit/roduit.html Quantification of porosity types on thin sections using neural networks Nicolas Roduit Supervisors: E. Davaud, B. Caline (TotalFinaElf) The identification and the quantification of various types of porosity are significant to define the reservoir properties of carbonate rocks. The algorithm developed in this project uses functions available in the Visilog package and integrates neural network tools to identify the various pore shapes. The observer must initially indicate on the screen the pores which he regards as moldic, intergranular, intragranular etc. Once this phase of training is completed, the program automatically assigns the pore shapes encountered with a specific pore type and computes its surface. The method developed in this work was tested on core samples provided by TotalFinaElf. -------------------------------------------------------------------------------- Questions and commentaries Last update: Monday 18 April 2005 Make a bookmark Print this page
Ответов - 54
bne: Корост Дмитрий Вячеславович НЕОДНОРОДНОСТЬ СТРОЕНИЯ ТЕРРИГЕННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ И ТИПЫ СТРУКТУРЫ ИХ ПУСТОТНОГО ПРОСТРАНСТВА (на примере келловейских отложений Урненского нефтяного месторождения Западной Сибири) Специальность 25.00.12 – геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Москва 2012 2 Работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук профессор Иванов Михаил Константинович Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук Топорков Владимир Георгиевич кандидат геолого-минералогических наук, Рабиц Эдуард Генрихович Ведущая организация: Защита состоится 21 марта 2012 года в 16 ч. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 501.001.40 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119234, Москва, Ленинские горы, МГУ, корпус «А», геологический факультет, ауд. 608. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, корпус «А», 6 этаж. Автореферат разослан 17 февраля 2012 года. Ученый секретарь диссертационного совета Е.Е. Карнюшина ==================== Google и BING не находит Получил от коллеги по почте с предложением прокомментировать ;-) ====================================================================================================== На мой вкус в МГУ народ вполне конъюнктурный, но таки это не уровень Коожевникова+Коваленко или Афанасьевых Насколько всерьез язык литологов и компьютерной томографии пересекается IMHO хитрая тема... ;-) Насколько и что в этом понимают уважаемые оппоненты диссертанта - еще более хитрая ;-)) Думаю сопоставление кривых порометрии тут могло бы немало рассказать ;-) Насколько и что может их софт о сравнению с теми же автралийцами, американцами, американцами, норвежцами и французами - тема отдельная Думаю это только начало и есть опасность, что они подомнут потенциальных конкурентов в России чисто конъюнктурными ходами Но работа вполне интересная и иллюстрирует и еще один феномен - я запугал Калмыкова и его группу - мне и полслова не сказали ;-)) Не такой уж я страшила - ни одного отрицательного отзыва на диссертацию или реферат не давал за всю свою жизнь Ну и отдельная тема история вопроса в этом автореферате Начиная с систематического игнорирования кучу людей (от Авдусина и Цветковой и Ханина) и до почти демонстративного коверкания фамилии Элланского (многократное цитирование с одним Л) - все впечатляет Типичная IMHO МГУшная чванливость Притом что кто-то их лоббирует в крупных компаниях России (и в Лукойле и в ТНК и в РосНефти)
bne: Публикации http://scholar.google.com/citations?user=mu-_0y8AAAAJ&hl=en Не нашел его майла Только библиографию нашел и известные мне рассуждения о пользе томографии http://scholar.google.com/citations?user=mu-_0y8AAAAJ&hl=en Говорил то он откровенно и интересно
bne: вскрывает разрыв между модельками и реальностью А модель неизбежно заставляет применять или компонентно-композитный или иконический способы описания При этом компонентно-композитный заставляет изобретать типовые элементы и их размазанность Пр этом абсолютно неважным кажется алгоритм (кластеры или нейронные сети) Работы много Забавно, но один из пионеров стереологии в России Тюрин из Самары (занимался ей еще в начале 70-х) причем применял вычислительные методы теперь стал Тюрин-Авинский и изобретает в контакте с уфологами какие-то сакрально-геометрические методы описания разломов
BorisE: Парень из Азербайджана хвастается софтом Парень вроде приятный, а вот софт выполнен IMHO в стиле близком к MS DOS http://erichware.com/litvor/zrenie/analizob.htm
Ignis: Ну я - этот парень. И что? Разве платформа написания программы как-то связана с ее полезностью? Тем ценнее созданный метод, который позволяет на памяти в 640К получить то, что весь мир и на гигабайтах не умеет. Переписать под окна - не проблема (правда, скорость упадет), но кто оплатит? Вот это - самое главное, увы...
bne: Сам так рассуждал (правда уже давно) К сожалению, попытки переубедить мир IMHO обычно неблагодарно отвергаются Мир движетчся за большинством, а большинство следует моде
bne: IMHO явствует, что парни из Стандфорда привлекли для обработки шлифов людей из Сеульского университета Все ширится международное разделение труда, только вот Россия не сильно в нем участвует (скорее дает другим рабочие места и деньги чем получает для себя) Впрочем, само понятие о мышлениями стран, а не индивидов в чем-то весьма сомнительно Так то оно так, только мешает нам родная держава - факт! ;-(
BorisE: External Funding and Awards 2004-2006 ARC Discovery Grant: Assessing Bone Quality and Health: Experimental imaging, structural characterisation and modelling of bone in 3D: $430,000 2003-2005 ARC Discovery Grant: Structure and properties of tissue engineered matrices for cartilage and bone, $300,000. McFarland, Millthorpe, Sakellariou and Hunt, ARC Discovery 2005-2007, Growth of bioartificial tissue containing an inbuilt blood supply $210,000 2006-2008: Digital Core Research Consortium (several companies), $1.5 Million 2005: Total, Extraction of pore networks from Digital Images, $80,000. 2004-2006: BHP Petroleum: Interpretation of laboratory core measurements. Imaging, visualising and modelling laboratory core floods. $150,000 2003-2005: BASF A.G.: Imaging and analysis of foam morphologies, $75,000
Andrew: БЛИН, скока денех-то!
bne: Списать под это можно ого-го Притом во многом в интересах удовлетворения любознательности У нас нынче только силовики на такое способны (да и любознательность у них специфическая)
BorisE: http://petrophysics.borda.ru/?1-5-0-00000024-000
BorisE: Анализатор размера частиц SediGraph III 5120 Новая модель 5120 известной системы SediGraph - это современный, полностью автоматический анализатор размера частиц с использованием метода седиментации. Этот метод имеет твердую репутацию одного из самых точных и надежных. Масса частиц определяется напрямую с помощью рентгеновской адсорбции. Измеряя скорость, с которой частицы под действием силы тяжести опускаются в жидкости с известными свойствами (согласно закону Стокса) SediGraph 5120 определяет эквивалентный сферический диаметр частиц в диапазоне от 0.1 до 300 микрон. --- Анализатор размера частиц Saturn DigiSizer 5200 Saturn DigiSizer 5200 - первый цифровой лазерный анализатор размера частиц нового поколения. Этот полностью автоматический анализатор использует цифровые технологии для достижения высокого разрешения, высокой точности и воспроизводимости данных. Saturn DigiSizer управляется компьютером с помощью мощного программного обеспечения в среде WINDOWS (удобная система меню, возможность использования различных типов принтеров и сетей, многозадачность). ------ Анализатор ELZONE II 5390 Использует кондуктометрический (электрозонный) метод для определения размера частиц, а также их количества в жидкости http://www.sy-lab.ru/menu1.php
bne: РЕНТГЕНОВСКАЯ ТОМОГРАФИЯ КАК МЕТОД ИЗУЧЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО СТРОЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Ю.М. Лопушняк Научный руководитель ведущий научный сотрудник Е.А. Жуковская ОАО ТомскНИПИнефть ВНК, г. Томск, Россия На вооружении геологов-нефтяников института «ТомскНИПИнефть ВНК» с февраля 2005 года находится новый опытный образец современного аналитического модуля для рентгеновской томографии керна ПИК/ЭПАК-2003. Данный прибор создан в Новосибирском государственном университете по предложению и техническому заданию «ТомскНИПИнефть ВНК». Использование рентгеновской томографии полноразмерного керна при комплексном его исследовании позволяет находить ответы на многие вопросы, связанные с его внутренней структурой и распределением породы по плотности относительно всего объема исследуемого образца. Рентгеновский томограф ПИК/ЭПАК-2003 позволяет проводить экспресс-анализ полноразмерного, изолированного керна высотой до 1 метра и диаметром до 100 миллиметров. Технические характеристики томографа ПИК/ЭПАК-2003 приведены в работе [1]. Процесс получения информации, как количественной, так и качественной состоит из двух этапов: первый – этап непосредственного рентгеновского облучения исследуемого керна с записью информации, поступающей от детектора; второй – этап преобразования полученной от детектора информации в определѐнный файл, просматривая который мы и можем получить всю интересующую нас информацию о внутреннем строении керна. После преобразования данные хранятся в виде трехмерной матрицы плотности в запакованном виде, размером 512×512×5120 вокселов на один метр керна, либо 512×512×400 вокселов на один оборот; размер воксела 0,4 мм по всем координатам. Программно-вычислительный комплекс рентгеновского томографа позволяет получать различную информацию о керне, такую, как наличие внутренних трещин и пустот, наличие различного типа неоднородностей, объѐм и длину этих трещин, пустот и неоднородностей. Получение информации о керне происходит по принципу различия в плотности пород, которые содержаться в данном исследуемом интервале. Породы с высокой плотностью проявляются на томограмме как яркие, светлые участки, породы с низкой плотностью проявляются как серые участки. Пустоты и трещины проявляют себя как очень тѐмные участки. Вследствие этого, картина получившейся томограммы в случае, если керн был неоднороден, выглядит очень контрастной, причѐм мы можем построить и трѐхмерную цветную картину интересующего нас участка с присвоением цвета каждому типу неоднородностей определѐнной плотности. На рис. 1 представлена рентгеновская томограмма керна исследуемого месторождения. Рис. 1. Рентгеновская томограмма керна (уголь): а – фотоснимок в дневном свете; b – продольный срез рентгеновской томограммы; c – поперечный срез рентгеновской томограмм Визуальный осмотр керна (рис. 1а), представленного углем, не выявил различий в его структуре. После проведения рентгеновской томографии (рис.1 b, c) установлено, что данный керн представляет собой набор участков с различной внутренней структурой. Так, нижний участок является полностью однородным по плотности, средний – перенасыщен включениями рудного минерала (пирита), в верхнем – присутствуют прослои пирита, расположенные под некоторым углом к оси керна. Благодаря полученной при помощи рентгеновской томографии дополнительной информации о различии в структуре исследуемого образца появилась возможность более точного описания данного керна. На рис. 2 представлена рентгеновская томограмма сильно сидеритизированных бокситоподобных пород-коллекторов. а b с Рис. 2. Рентгеновская томограмма керна сидеритизированных бокситоподобных пород-коллекторов: а – фотоснимок в дневном свете; b – продольный срез рентгеновской томограммы; c – поперечный срез рентгеновской томограммы При интерпретации полученной томограммы, изображѐнной на рис. 2 b,c, выявлено неравномерное распределение каверн и бобовин в керне: нижний и средний участки содержат большое число каверн различной формы и размеров; в свою очередь, верхний участок менее кавернозный. Также необходимо отметить различие в плотностных характеристиках данного интервала: несмотря на наличие большего, по сравнению с остальными участками, количества каверн и бобовин, средняя часть нижнего участка является более плотной, чем остальные. В свою очередь, верхний участок, практически не обладающий кавернами, имеет плотность ниже, чем средний или нижний участки. В настоящее время находится в разработке технология процесса интерпретации полученных рентгеновских томограмм, включающая в себя выделение различных типов неоднородностей, встречающихся в исследуемом керне. Это могут быть пустоты, трещины, каверны, вкрапления, различные типы структурных неоднородностей. К примеру, на рис. 3 представлена рентгеновская томограмма участка аргиллита с неоднородностями весьма редкой формы и ориентировкой перпендикулярно напластованию: это два субпараллельных, практически цилиндрических стержня длиной 120 мм и диаметром 11 мм. Данная томограмма представлена в трѐхмерном изображении. Эти неоднородности выполнены рудным минералом (марказит) и проинтерпретированы геологами как ходы роющих организмов. Нами уже выделено семь морфологических типов неоднородностей, присутствующих в керне: пустоты, трещины, намывы, прослои, вкрапления, каверны, крупные неоднородности. Каждый тип подразделяется на несколько подтипов, отличающихся друг от друга размерами, формой и текстурой. Что же касается целей, для которых проводиться рентгеновская томография, то они весьма разнообразны. Исследуя горные породы, содержащие различные минералы, отличающиеся по плотностным характеристикам, мы можем, не нарушая целостности керна, сказать,– в действительности ли эти породы различны по плотности, либо отличие только визуальное, а плотность одинаковая. Также не дезинтегрируя керн, мы можем исследовать его внутреннюю структуру. Цель, которую в настоящее время преследуют сотрудники «ТомскНИПИнефть ВНК», более конкретна: определение типа коллектора исследуемого керна: кавернозный, трещиноватый или смешанный. В решении данного вопроса рентгеновская томография находит своѐ исчерпывающее применение. После проведения исследования можно сделать аргументированное итоговое заключение о типе коллектора с приложением фактического материала. Для примера, на рис. 4 показан фрагмент томограммы керна в трѐхмерном исполнении, тип коллектора – кавернозный. Таким образом, в процессе работы рентгеновского томографа ПИК/ЭПАК-2003 было показано, что комплекс позволяет работать с ориентированным, изолированным, сильно трещиноватым керном, не извлекая его из стеклопластиковых тубусов – контейнеров, не подвергая воздействию атмосферы и не разрушая его целостности. Полученная информация о трѐхмерной структуре керна, распределении плотности и трещиноватости керна незаменима для геологов. Возможность сохранения данных в LAS – формате, который воспринимается другими программами для просмотра каротажа, и включение его в общую базу данных переводит на качественно новый уровень решение задач геологического и гидродинамического моделирования нефтяных резервуаров. Литература 1. Vladimir I. Bidzhakov, Elena A. Zhukovskaya, Andrey Yu. Burlev et all. Employment of X-Ray Tomography for Scanning Full-Diameter Semiconsolidated Geological Core // Aizu, Japan, 2005.– V.1.– P.285 – 290. http://www.tpu.ru/files/nu/ignd/section2-06.pdf
bne: Intelligent Perception Pixcavator 2.4.1 | 2.75 Mb Digital image analysis and image mining. With a single click you can capture the contours of all objects in the image and produce a spreadsheet with each objects locations and measurements. You can mark objects in the spreadsheet to highlight objects in the image, or vice versa. Extract or remove objects as desired. The software also includes all standard image processing tools. Pixcavator's image analysis methods are based on our original research in computer vision. The software is backed up by a thorough exposition of these methods in our ComputerVisionWiki.org wiki. http://www.filefactory.com/dlf/f/bf962d/b/4/h/4d002ec67c5eb9ac344969ae0dab0da2/j/0
Andrew: По ссылке пишет следующее: Sorry, the allowed time to enter a code and complete your download has expired. You will need to restart your download. В общем не даёт качать.
bne: Видимо удалили Уже немало времени прошло
bne: Effect of real particles packing with large size ratio on porosity and tortuosity of filter bed Autor: Mota, M. Teixeira, J. A. Dias, Ricardo P. Yelshin, Alexander Palavras Chave: Binary mixture Porosity Particle size ratio Tortuosity Permeability Data: 2004 Editora: The American Filtration and Separations Society Citação: MOTA, M. ; TEIXEIRA, J. A. ; DIAS, R. ; YELSHIN, A. - Effect of real particles packing with large size ratio on porosity and tortuosity of filter bed. In WORLD FILTRATION CONGRESS, 9, New Orleans, 2004 – “Proceedings of 9th World Filtration Congress, April 18–22, 2004, New Orleans, Louisiana, USA : paper 316-3” [CD-ROM]. New Orleans : The American Filtration and Separations Society, 2004. Resumo: The complexity of processes involved in the formation of granular beds results in limited information about permeability κ , which directly rela tes with packing porosity ε and tortuosity T . For a mixed bed of particles significantly different in size, the influence of packing affects permeability. For a better understanding of the underlying relationship between κ , ε , and T in mixed beds of particles significantly different in size, simplified porous media model of binary mixture of spheres were used. Boundary analysis of the binary packing showed that the approach based on the fractional porosity of large and small size particle fractions gives a tool for ε control. This approach allows a new insight into the mixture structure and provides explanation for the different types of the obtained porosity. Binary packing of glass beads with size ratios 13.3, 20, and 26.7 were investigated. As a basic relation for the dependence of T on ε, at different volume fraction xD of large particles in the mixture, the formula T=1/ εⁿ was used. The obtained experimental results show that the parameter n is a function of the packing content xD and may vary in the range of 0.4-0.5. The reason for n variation was explained by the wall effect of the small particles arrangement occurring near the large particles surface. A model accounting for this effect is proposed and may be useful for transport phenomena analysis in granular bed filters. URI: http://hdl.handle.net/1822/2917 Arbitragem Científica / Refereed: yes Aparece nas Colecções: CEB - Artigos em Livros de Actas/Papers in Proceedings https://repositorium.sdum.uminho.pt/handle/1822/2917
bne: PUBLICATIONS Journals · Arikan M., Sobolev K., Ertьn T., Yeginobali A., and Tьrker P., Properties of Blended Cements Based on Thermally Activated Kaolin. CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS (in press). · Amirjanov A. and Sobolev K., Optimization of Computer Simulation Model for Packing of Concrete Aggregates. PARTICULATE SCIENCE AND TECHNOLOGY (in press). · Sobolev K. and Batrakov V., The Effect of a Polyethylhydrosiloxane Admixture on the Durability of Concrete with Supplementary Cementitious Materials. ASCE JOURNAL OF MATERIALS IN CIVIL ENGINEERING, Vol. 19, No.10, 2007, pp. 809-819. · Sobolev K., Tьrker P., Soboleva S., and Iscioglu G., Utilization of Waste Glass in Eco-Cement: Properties and Microstructural Observations. WASTE MANAGEMENT, Vol. 27, No. 7, 2007, pp. 971-976. · Juбrez C., Valdez P., Durбn A., and Sobolev K., The Diagonal Tension Behavior of Fiber Reinforced Concrete Beams. CEMENT AND CONCRETE COMPOSITES Vol. 29, No. 5, 2007, pp. 402-408. · Sobolev K. and Amirjanov A., The Simulation of Particulate Materials Packing based on the Solid Suspension Model. ADVANCED POWDER TECHNOLOGY, Vol. 18, No. 3, 2007, pp. 261–271. · Albayrak M., Aras A., Arikan M., and Sobolev K., Evaluation of Selected Kaolins as a Raw Material for the Turkish Cement and Concrete Industry. CLAY MINERALS, Vol. 42, No. 2, 2007, pp. 233-244. · Amirjanov A. and Sobolev K., Fractal Properties of Dense Packing of Spherical Particles. MODELLING AND SIMULATION IN MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING, Vol. 14, 2006, pp. 789–798. · Sobolev K., Flores I.V., and Ferrada-Gutiйrrez M., Nanotechnology of Concrete, CEMENT AND CONCRETE WORLD, Vol. 10, No. 58, 2006, pp. 38-42. · Amirjanov A. and Sobolev K., Genetic Algorithm for Cost Optimization of Modified Multi-Component Binders. BUILDING AND ENVIRONMENT Vol. 41, No. 2, 2006, pp. 195-203. · Amirjanov A. and Sobolev K., Optimal Proportioning of Concrete Aggregates Using a Self-Adaptive Genetic Algorithm. COMPUTERS AND CONCRETE, Vol. 2, No. 5, 2005, pp. 411-421. · Sobolev K. and Ferrada-Gutiйrrez M., How Nanotechnology Can Change the Concrete World: Part 2. AMERICAN CERAMIC SOCIETY BULLETIN, No. 11, 2005, pp. 16-19. · Sobolev K. and Ferrada-Gutiйrrez M., How Nanotechnology Can Change the Concrete World: Part 1. AMERICAN CERAMIC SOCIETY BULLETIN, No. 10, 2005, pp. 14-17. · Sobolev K., Mechano-Chemical Modification of Cement with High Volumes of Blast Furnace Slag. CEMENT AND CONCRETE COMPOSITES, Vol. 27, No. 7-8, 2005, pp. 848-853. · Sobolev K., and Yeginobali A., The Development of High Strength Mortars with Improved Thermal and Acid Resistance. CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, Vol. 35, No. 3, 2005, pp. 578-583. · Sobolev K., and Podmore C., Vicon - Una Gran Idea. CONSTRUCCIУN Y TECNOLOGНA, 11, 2004, pp. 52-55. (also available in Chinese: Vicon) · Sobolev K., Podmore C., Цksьz E., and Akinci T., Architectural Pre-Cast Concrete: Development, Production and Application. CEMENT AND CONCRETE WORLD, 9(49), 2004, pp. 42-52. · Sobolev K., The Development of a New Method for the Proportioning of High-Performance Concrete Mixtures. CEMENT AND CONCRETE COMPOSITES, Vol. 26, No. 7, 2004, pp. 901-907. · Sobolev K, and Amirjanov A., The Development of a Simulation Model of the Dense Packing of Large Particulate Assemblies. POWDER TECHNOLOGY, Vol. 141, No. 1-2, 2004, pp. 155-160. · Sobolev K. and Amirjanov A., A Simulation Model of the Dense Packing of Particulate Materials. ADVANCED POWDER TECHNOLOGY, Vol. 15, No. 3, 2004, pp. 365-376. · Sobolev K., Recycling of Waste Glass in Eco-Cement. AMERICAN CERAMIC SOCIETY BULLETIN, USA, Vol. 82, No.9, 2003, pp. 9501-9507. · Sobolev K., The Effect of Complex Admixtures on Cement Properties and Development of a Test Procedure for the Evaluation of High-Strength Cements. ADVANCES IN CEMENT RESEARCH, Vol. AC15, No. 2, UK, 2003, pp. 65-75. · Sobolev K., and Arikan M., High Volume Mineral Additive ECO- Cement. AMERICAN CERAMIC SOCIETY BULLETIN, USA, Vol. 81, No. 1, 2002, pp. 39-43. · Arikan M., and Sobolev K., The Optimization of a Gypsum-Based Composite Material. CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, Vol. 32, No. 11, 2002, pp. 1725-1728. · Sobolev K., High Performance Cement: Solution for Next Millennium. MATERIALS TECHNOLOGY, Vol. 14, No. 4, UK, 1999, pp. 191-193. · Sobolev K., Sustainable Development of the Cement Industry and Blended Cements to Meet Ecological Challenges. THE SCIENTIFIC WORLD JOURNAL, 3, 2003, pp. 308-318. · Sobolev K. and Soboleva S., Complex Admixture and Method of Cement Based Materials Production, TR 1999 - 02849B. TPE PATENT BULLETIN, 2001/59-21.05.2001, Ankara, Turkey, 2001, p. 53. · Sobolev K. and Soboleva S., Complex Admixture and Method of Cement Based Materials Production. International PCT Application PCT/TR98/00008, WIPO Publication No WO98/54108, Vienna, Austria, 1998. · Arikan M., Sobolev K., and Podmore C., More Cement for Less Cost: Benchmarking Boosts Profitability in the Cement Industry. CEMENT AND CONCRETE WORLD, 7(41), 2003, pp. 51-62. · Sobolev K. and Arikan M., Production Process of High Volume Mineral Additive ECO- Cement: Part II - Feasibility Analysis. CEMENT AND CONCRETE WORLD, March-April, 2002, pp. 56-65. · Sobolev K., and Arikan M., Production Process of High Volume Mineral Additive ECO- Cement: Part I - Research Background. CEMENT AND CONCRETE WORLD, January-February, 2002, pp. 54-61. · Sobolev K., White Cement: Problems of Production and Quality. CEMENT AND CONCRETE WORLD, July-August, 2001, pp. 34-42. · Yeginobali A., Sobolev K., Soboleva S., and Kiyici B., Heat Resistance of High-Strength Cement from Blast Furnace Slag. CEMENT AND CONCRETE WORLD, 5(26), 2000, pp. 31-47. · Sobolev K. and Podmore C. VICON: the Next Big Thing? GLOBAL CEMENT AND LIME MAGAZINE, UK, June 2001, pp. 14-15. (also available in Chinese: Vicon) http://www.uwm.edu/~sobolev/
bne: A non-volumetric method of measuring the ratio of solid and voids in porous material with a computer aided system Méthode de mesure non volumétrique du rapport solide/vides dans un matériau poreux à l'aide d'un logiciel d'analyse d'images Журнал Bulletin of Engineering Geology and the Environment Springer Berlin / Heidelberg ISSN 1435-9529 (Print) 1435-9537 (Online) Volume 53, Number 1 / Апрель 1996 г. DOI 10.1007/BF02594944 Страницы 83-95 Subject Collection Наука о Земле и окружающей среде Дата SpringerLink 9 апреля 2007 г. A non-volumetric method of measuring the ratio of solid and voids in porous material with a computer aided system Passas N. 1, Butenuth C. 1 and Freitas M. H. de 1 (1) Imperial College of Science, Technology and Medicine, Dept. of Geology, Engineering Geology Group, SW7 2BP London, UK Abstract A computer-aided method used to determine the porosity of Penrith sandstone is presented. Penrith sandstone is a coarse well sorted orthoquarzite with a high degree of mineralogical and textural maturity (Waugh, 1970). A computer-aided system has been developed which analyses photographic images of petrological thin sections. The visible voids are identified on the photos, traced onto paper, and scanned into IDRISI 4.1, a Geographic Information System. The images reproduced by the computer are of two colours, black and white, black representing the solids and white the voids, and the area occupied by each measured using IDRISI. Porosity was considered to be the ratio, or the percentage, of the area which represented the voids to the area of the whole image. The results obtained are compared with results from standard methods of measuring the true porosity of rock. -------------------------------------------------------------------------------- References ALDER P.M., JACQUIN C.G., Thovert, J.-F., 1992: The Formation Factor of Recontructed Porous Media. Wat. Resources Res., Vol. 28, No 6, pp. 1571–1576. AL-SAMAHIJI D.K., 1992: Experimental Investigation of Rock failure in extension. Ph.D. Thesis, Imperial College, London. ATKINSON B.K., 1984: Subcritical Crack Growth in Geological Materials. J. Geophys. Res., Vol. 89, pp. 4077–4114. BOLTZE U., 1994: Gas Emissions relevant to waste management, through watertables in porous media. Ph.D. Thesis. Imperial College, London. BRITISH STANDARDS INSTITUTION, 1988: Determination of Bulk Density, True Porosity and Apparent Porosity of Dense Shaped Products (method 1902-308). BS1902: Section 3.8: 1988. BRITISH STANDARDS INSTITUTION, 1989: Determination of the Bulk Density and True Porosity of Shape Insulating Products. BS1902: Section 3.7: 1989. BROWN E.T., 1981: Rock Characterization Testing and Monitoring. ISRM Suggested Methods. Pergamon Press. Great Britain. BROWN M., 1994: Microstructural Analysis in 3D. Mater. Wld., Vol. 2, No 4, pp. 200. BYRKIT D.R., 1980: Elements of Statistics. 3rd Edition, Litton Educational Publishing, U.S.A. CHAN S.L., 1989: Image Analysis. In Fractography and Failure Mechanisms of Polymers and Composites, pp. 145–192. DOWDY S., WEARDEN S., 1983: Statistics for Research. John Wiley & Sons, Canada. DUNN D.E., LAFOUNTAIN L.J., 1976: Porosity-Dependent Strength Reduction by Cycling Loading. Proc. 17th U.S. Symp. Rock Mechanics, 2A3: 1–5. FREDRICH J.T., GREAVES K.H., MARTIN J.W., 1993: Pore Geometry and Transport Properties of Fontainebleau Sandstone. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 30, No 7, pp. 691–697. FRIEDMAN M., 1976: Porosity, Permeability, and Rock Mechanics—A Review. Proc. 17th U.S. Symp. Rock Mechanics, pp. 2A1: 1–17. GANGI A.F., 1976: Hertz Theory Applied to the Porosity—Pressure, Permeability Pressure and Failure Strength—Porosity Variations of Porous Rocks. Proc. 17th U.S. Symp. Rock Mechanics, pp. 2A5: 1–7. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, 1986: Shaped Insulating Refractory Products—Determination of Bulk Density and True Porosity. ISO 5016: 1986. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, 1988: Dense Shaped Refractory Products—Determination of Bulk Density, Apparent Porosity and True Porosity. ISO 5017: 1988. LADANYI B., 1966: Rock Failure under Concentrated Loading. Proc. 10th Symp. Rock Mechanics, pp. 363–387. MANEVAL J.E., 1991: Studies of Moisture Transport in unconsolidated Porous Media: Use of NMR as an Experimental Probe. Ph.D. Thesis. University of California, Davis, U.S.A. MINITAB, 1991: Minitab Reference Manual, Release 8, PC Version. Minitab Statistical Software Inc. U.S.A. MORGENSTERN N.R., PHUKAN A.L.T., 1966: Non-linear Deformation of a Sandstone. Proc. 1st Congr. Int. Soc. Rock Mechanics, Vol. I, pp. 543–548. MUSKAT M., 1937: The Flow of Homogeneous Fluids through Porous Media. 1st Edition. McGraw-Hill Book Co., Inc. London. NORME FRANÇAISE, 1988: Shaped Insulated Refractory Products—Determination of bulk density and True Porosity. NF ISO 5016: 1988 or NF B40-341. NORME FRANÇAISE, 1988: Dense Shaped Refractory Products—Determination of Bulk Density, Apparent Porosity and True Porosity. NF ISO 5017: 1988. QUINTTARD M., WHITAKER S., 1994: Transport in Ordered and Disordered Porous Media V: Geometrical Results for Two-Dimensional Systems. Transp. Porous Media, Vol. 15, pp. 183–196. SCANGAL, 1988: Scanning Gallery Plus, Version A.03.00, Hewlett-Packard Co. and Microsoft Corporation. SIRIEYS P.M., 1966: Porosity, Degree of Saturation and Laws of Behaviour of the Rocks. Proc. 1st Congr. Int. Soc. Rock Mechanics, Vol. I, pp. 471–475. SPEARING M., MATTHEWS G.P., 1991: Modelling Characteristic Properties of Sandstones. Transp. Porous Media, Vol. 6, pp. 71–90. UNDERWOOD E.E., 1970: Quantitative Stereology. Addison-Wesley Publishing Co., U.S.A. VAN BRAKEL J., 1975: Pore Space Models for Transport Phenomena in Porous Media. Review and Evaluation with Special Emphasis on Capillary Transport. Powder Technology, Vol. 11, pp. 205–236. VERNIK L., BRUNO M., BORBERG C., 1993: Empirical Relations between Compressive Strength and Porosity of Silicate Rocks. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 30, No 7, pp. 677–680. WAUGH B., 1970: Petrology, Provenance and Silica Diagenesis of the Penrith Sandstone (Lower Permian) of NW England. Journal of Sedimentary Petrology, vol. 40, no 4, pp. 1226–1240. U.S.A. WALSH J.B., 1965a: The Effect of Cracks on the Compressibility of Rock. J. Geophys. Res., Vol. 70, No 2, pp. 381–389. WALSH J.B., 1965b: The Effect of Cracks on the Uniaxial Elastic Compression of Rocks. J. Geophys. Res., Vol. 70, No 2, pp. 399–411. WALSH J.B., BRACE W.F., 1966: Crack and Pores in Rocks. Proc. 1st Congr. Int. Soc. Rock Mechanics, Vol. I, pp. 643–646. YIN H., NUR A., MAVKO G., 1993: Critical Porosity—A Physical Boundary in Poroelasticity. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 30, No 7, pp. 805–808.
bne: Effect of faceting on pore geometry in texturally equilibrated rocks: implications for low permeability at low porosity Contributions to Mineralogy and Petrology Springer Berlin / Heidelberg ISSN 0010-7999 (Print) 1432-0967 (Online) Номер Volume 152, Number 2 / Август 2006 г. DOI 10.1007/s00410-006-0099-y Страницы 169-186 Original Paper Effect of faceting on pore geometry in texturally equilibrated rocks: implications for low permeability at low porosity Takashi Yoshino1, 2 , Jonathan D. Price1, David A. Wark1 and E. Bruce Watson1 (1) Department of Earth and Environmental Sciences, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY 12180, USA (2) Institute for Study of the Earth’s Interior, Okayama University, Tottori 682-0193, Japan Received: 15 August 2005 Accepted: 24 March 2006 Published online: 7 June 2006 Communicated by T. L. Grove Abstract The pore geometry of texturally equilibrated rocks is controlled by the interfacial energy ratio between grain boundaries and solid–liquid boundaries. Faceting at pore walls, which is a common feature of pore networks in rocks, strongly affects the liquid distribution. We investigated the effects of faceting on the equilibrium pore geometries based on image analysis of several systems with various degrees of faceting and dihedral angles. The degree of faceting was assessed by the F value, which is the ratio of the flat interface length at the pore wall to the length of total interfacial boundary between solid and liquid. The F values tend to increase with increasing liquid volume fraction. Little-faceted systems show relatively homogeneous liquid distribution. Moderately-faceted systems with a higher dihedral angle (∼55°) are characterized by development of large pores surrounded by faceted walls and complementary shrinkage of triple junction tubes, whereas strongly faceted systems with a low dihedral angle show no evidence of shrinking triple junction tubes, although most pores are surrounded by faceted pore walls. The faceted systems tend to produce more facet boundaries at the pore walls due to the difference of interfacial energies between the flat and curved surfaces. In the systems with the same degree of faceting, heterogeneity of liquid distribution tends to decrease with dihedral angle. For faceting systems, the permeability of texturally equilibrated rocks with low liquid fraction would be significantly decreased by the relative reduction of triple junction volumes or by closure of channels along grain edge due to the truncation of facet walls. -------------------------------------------------------------------------------- Takashi Yoshino Email: tyoshino@misasa.okayama-u.ac.jp Phone: +81-858-433734 Fax: +81-858-433450 References Bennema P, van der Eerden JP (1987) Crystal graphs, connected nets, roughening transition and the morphology of the crystals. In: Sunagawa I (ed) Mophology of crystals. Terra Scientific Publishing Co, Tokyo, pp 1–77 Bourbié T, Zinszner B (1985) Hydraulic and acoustic properties as a function of porosity in Fontainebleau sandstone. J Geophys Res 90:1524–1532 Bulau JR, Waff HS, Tyburczy JA (1979) Mechanical and thermodynamic constraints on fluid distribution in partial melts. J Geophys Res 84:6102–6108 Cheadle MJ, Elliot MT, McKenzie D (2004) Percolation threshold and permeability of crystallizing igneous rocks: the importance of textural equilibrium. Geology 32:757–760 Dahmen U, Xiao SQ, Paciornik S, Johnson E, Johansen A (1997) Magic-size equilibrium shapes of nanoscale Pb inclusions in Al. Phys Rev Let 78:471–474 Cmíral M, Fitz Gerald JD, Faul UH, Green DH (1998) A close look at dihedral angles and melt geometry in olivine-basalt aggregates: a TEM study. Contrib Mineral Petrol 130:336–345 Faul UH, Toomey DR, Waff HS (1994) Intergranular basaltic melt is distributed in thin, elongated inclusions. Geophys Res Lett 21:29–32 Faul UH (1997) Permeability of partially molten upper mantle rocks from experiments and percolation theory. J Geophys Res 102:10299–10311 Faul UH (2001) Melt retention and segregation beneath mid-ocean ridges. Nature 410:920–923 Garbrisch H, Kjeldgaard L, Johnson E, Dahmen U (2001) Equilibrium shape and interface roughening of small liquid Pb inclusions in solid Al. Acta Material 49:4259–4269 Herring C (1951) Some theorems on the free energies of crystal surfaces. Phys Rev 82:87–93 Herring C (1953) The use of classical macroscopic concepts in surface-energy problems. In: Gomer R, Smith CS (eds) Structure and properties of solid surfaces. University of Chicago Press, Chicago, p 5 Jayaprakash C, Rottman C, Saam WF (1984) Simple model for crystal shapes: step–step interactions and facet edges. Phys Rev B 30:6549–6554 Jurewicz SR, Watson EB (1985) The distribution of partial melt in a granitic system: the application of liquid phase sintering theory. Geochim Cosmochim Acta 49:1109–1121 Karato S (1989) Grain growth kinetics of olivine aggregates. Tectnophysics 168:255–273 Laporte D (1994) Wetting behavior of partial melts during crustal anatexis: the distribution of hydrous silicic melts in polycrystalline aggregates of quartz. Contrib Mineral Petrol 116:486–499 Laporte D, Provost A (2000) The grain-scale distribution of silicate, carbonate and metallosulfide partial melts: a review of theory and experiments. In: Bagdassalov N, Laporet D, Thompson AB (eds) Physics and chemistry of partially molten rocks. Kluwer, Dordrecht, pp 93–140 Laporte D, Watson EB (1995) Experimental and theoretical constraints on melt distribution in crustal sources: the effect of crystalline anisotropy on melt connecticity. Chem Geol 124:161–184 Liang Y, Price JD, Wark DA, Watson EB (2001) Nonlinear pressure diffusion in a porous medium: approximate solutions with applications to permeability measurements using transient pulse decay method. J Geophys Res 85:5173–5189 Lifshitz IM, Slyozov VV (1961) The kinetics of precipitation from supersaturated solid solutions. J Phys Chem Solids 19:35 Mullins WW, Rohrer GS (2000) Nucleation barrier for volume-conserving shape changes of faceted crystals. J Am Ceram Soc 83:214–216 Park HH, Yoon DN (1985) Effect of dihedral angle on the morphology of grains in a matrix phase. Metall Trans A 16:923–928 Price JD, Wark DA, Watson EB, Smith AM (2006) Grain-scale permeabilities of faceted polycrystalline aggregates. Geofluids (in press) Takahashi E (1986) Melting of a dry peridotite KLB-1 up to 14 GPa: implications on the origin of the peridotitic upper mantle. J Geophys Res 91:9367–9382 Toramaru A, Fujii N (1986) Connectivity of melt phase in a partially molten peridotite. J Geophys Res 91:9239–9252 von Bargen N, Waff HS (1986) Permeabilities, interfacial areas and curvatures of partially molten systems: results of numerical computations of equilibrium microstructures. J Geophys Res 91:9261–9276 Waff HS, Bulau JR (1979) Equilibrium fluid distribution in an ultramafic partial melt under hydrostatic stress conditions. J Geophys Res 84:6109–6114 Waff HS, Faul U (1992) Effects of crystalline anisotropy on fluid distribution in ultramafic melts. J Geophys Res 97:9003–9014 Wagner C (1961) Theorie der altering von niederschlagen durch umlosen (Ostwald Reifung). Z Electrochem 65:581 Wark DA, Watson EB (1998) Grain-scale permeabilities of texturally equilibrated, monomineralic rocks. Earth Planet Sci Lett 164:591–605 Wark DA, Watson EB (2000) Effect of grain size on the distribution and transport of deep-seated fluids and melts. Geophys Res Lett 27:2029–2032 Wark DA, Williams CA, Watson EB, Price JD (2003) Reassessment of pore shapes in microstructurally equilibrated rocks, with implications for permeability of the upper mantle. J Geophys Res 108(B1):2050, doi:10.1029/2001JB001575 Warren R (1968) Microstructural development during the liquid-phase sintering of two-phase alloys, with special reference to the NbC/Co system. J Mater Sci 3:471–85 Watson EB (1999) Lithologic partitioning of fluids and melts. Am Mineral 84:1693–1710 Watson EB, Brenan JM (1987) Fluids in the lithosphere, 1. Experimentally-determined wetting characteristics of CO2–H2O fluids and their implications for fluid transport, host-rock physical properties, and fluid inclusion formation. Earth Planet Sci Lett 85:497–515 Watson EB, Lupulescu A (1993) Aqueous fluid connectivity and chemical transport in clinopyroxene-rich rocks. Earth Planet Sci Lett 117:279–294 Yoshino T, Takei Y, Wark DA, Watson EB (2005) Grain boundary wetness of texturally equilibrated rocks, with implications for seismic properties of upper mantle. J Geophys Res 110:B08025, doi:10.1029/2004JB003544
bne: An overview of spatial microscopic and accelerated kinetic Monte Carlo methods Journal of Computer-Aided Materials Design §Є§Щ§Х§С§д§Ц§Э§о Springer Netherlands ISSN 0928-1045 (Print) 1573-4900 (Online) §Ї§а§Ю§Ц§в Volume 14, Number 2 / §Є§р§Э§о 2007 §Ф. DOI 10.1007/s10820-006-9042-9 pp. 253-308 Subject Collection §·§Ъ§Ю§Ъ§с §Ъ §Ю§С§д§Ц§в§Ъ§С§Э§а§У§Ц§Х§Ц§Я§Ъ§Ц An overview of spatial microscopic and accelerated kinetic Monte Carlo methods Abhijit Chatterjee1 and Dionisios G. Vlachos1 (1) Department of Chemical Engineering and Center for Catalytic Science and Technology (CCST), University of Delaware, Newark, DE 19716, USA Received: 6 August 2006 Accepted: 17 October 2006 Published online: 28 February 2007 Abstract The microscopic spatial kinetic Monte Carlo (KMC) method has been employed extensively in materials modeling. In this review paper, we focus on different traditional and multiscale KMC algorithms, challenges associated with their implementation, and methods developed to overcome these challenges. In the first part of the paper, we compare the implementation and computational cost of the null-event and rejection-free microscopic KMC algorithms. A firmer and more general foundation of the null-event KMC algorithm is presented. Statistical equivalence between the null-event and rejection-free KMC algorithms is also demonstrated. Implementation and efficiency of various search and update algorithms, which are at the heart of all spatial KMC simulations, are outlined and compared via numerical examples. In the second half of the paper, we review various spatial and temporal multiscale KMC methods, namely, the coarse-grained Monte Carlo (CGMC), the stochastic singular perturbation approximation, and the ¦У-leap methods, introduced recently to overcome the disparity of length and time scales and the one-at-a time execution of events. The concepts of the CGMC and the ¦У-leap methods, stochastic closures, multigrid methods, error associated with coarse-graining, a posteriori error estimates for generating spatially adaptive coarse-grained lattices, and computational speed-up upon coarse-graining are illustrated through simple examples from crystal growth, defect dynamics, adsorptionЁCdesorption, surface diffusion, and phase transitions. Keywords Review - Multiscale simulation - Coarse-graining - Mesoscopic modeling - Monte Carlo - Materials - Defects - Diffusion - Crystal growth - Phase transitions - Accelerated algorithms - Binary tree - Efficient update - Efficient search - Tau-leap - Stiff - Stochastic - Computational singular perturbation - Low-dimensional manifold -------------------------------------------------------------------------------- Dionisios G. Vlachos Email: vlachos@udel.edu References 1. Metropolis N., Rosenbluth A.W., Rosenbluth M.N., Teller A.H., Teller E. (1953). Equation of state calculations by fast computing machines. J. Chem. Phys 21: 1087ЁC1092 2. Allen M.P., Tildesley D.J. (1989). Computer Simulation of Liquids. Oxford Science Publications, Oxford 3. Frenkel D., Smit B. (1996). Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications. Academic Press, New York 4. Auerbach S.M. (2000). Theory and simulation of jump dynamics, diffusion and phase equilibrium in nanopores. Int. Rev. Phys. Chem. 19: 155ЁC198 5. Binder K. (1986). Monte Carlo Methods in Statistical Physics, vol. 7. Springer, Berlin Heidelberg New York 6. Binder K. (1992). Atomistic modeling of materials properties by Monte-Carlo simulation. Adv. Mater 4: 540ЁC547 7. Landau D.P., Binder K. (2000). A Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics. Cambridge University Press, Cambridge 8. Ciccotti G., Frenkel D., McDonald I.R. (1987). Simulation of Liquids and Solids. Molecular Dynamics and Monte Carlo Methods in Statistical Mechanics. North-Holland, Amsterdam 9. Dooling D.J., Broadbelt L.J. (2001). Generic Monte Carlo tool for kinetic modeling. Ind. Eng. Chem. Res 40: 522ЁC529 10. Gilmer G.H., Huang H.C., de la Rubia T.D., Dalla Torre J., Baumann F. (2000). Lattice Monte Carlo models of thin film deposition. Thin Solid Films 365: 189ЁC200 11. Nieminen R., Jansen A. (1997). Monte Carlo simulations of surface reactions. Appl. Catal. A: Gen 160: 99ЁC123 12. Hill T.L. (1986). An Introduction to Statistical Thermodynamics. Dover, New York 13. Chakraborty A.K. (2001). Molecular Modeling and Theory in Chemical Engineering, vol. 28. Academic Press, New York 14. Broadbelt L., Snurr R. (2000). Applications of molecular modeling in heterogeneous catalysis research. Appl. Catal. A: Gen 200: 23ЁC46 15. Sholl D.S., Tully J.C. (1998). A generalized surface hopping method. J. Chem. Phys 109: 7702ЁC7710 16. Catlow C.R.A., Bell R.G., Gale J.D. (1994). Computer modeling as a technique in materials chemistry. J. Mat. Chem 4: 781ЁC792 17. Evans J.W., Miesch M.S. (1991). Catalytic reaction kinetics near a first-order poisoning transition. Surf. Sci 245: 401ЁC410 18. Hansen E.W., Neurock M. (2000). First-principles-based Monte Carlo simulation of ethylene hydrogenation kinetics on Pd. J. Catal 196: 241ЁC252 19. Huang H.C., Gilmer G.H. (1999). Multi-lattice Monte Carlo model of thin films. J. Comput. Aided Mater. Des 6: 117ЁC127 20. Jansen A.P.J. (1995). Monte Carlo simulations of chemical reactions on a surface with time-dependent reaction-rate constants. Comput. Phys. Commun 86: 1ЁC12 21. Kang H.C., Weinberg W.H. (1988). Dynamic Monte Carlo with a proper energy barrier: Surface diffusion and two-dimensional domain ordering. J. Chem. Phys 90: 2824ЁC2830 22. Kew J., Wilby M.R., Vvedensky D.D. (1993). Continuous-space Monte Carlo simulations of epitaxial-growth, Journal of Crystal Growth. J. Crystal Growth 127: 508ЁC512 23. Khor K.E., Das Sarma S. (2002). Quantum dot self-assembly in growth of strained-layer thin films: A kinetic Monte Carlo study. Phys. Rev. B 62: 16657ЁC16664 24. Macedonia M.D., Maginn E.J. (2000). Impact of confinement on zeolite cracking selectivity via Monte Carlo integration. AIChE J. 46: 2504ЁC2517 25. Nikolakis V., Vlachos D.G., Tsapatsis M. (1999). Modeling of zeolite L crystallization using continuum time Monte Carlo simulations. J. Chem. Phys. 111: 2143ЁC2150 26. Novere N.L., Shimizu T.S. (2001). STOCHSIM: modelling of stochastic biomolecular processes. Bioinformatics 17: 575ЁC576 27. Schulze T.P. (2004). A hybrid scheme for simulating epitaxial growth. J. Crystal Growth 263: 605ЁC615 28. Zhdanov V.P., Kasemo B. (1997). Kinetics of rapid reactions on nanometer catalyst particles. Phys. Rev. B, 55, 4105ЁC4108 29. Gilmer G. (1980). Computer models of crystal growth. Science 208: 355ЁC363 30. Muller-Krumbhaar H. (1978). Kinetics of crystal growth. In: Kaldis E. (eds) Current Topics in Materials Science. North-Holland, Amsterdam, pp. 1ЁC46 31. Drews T.O., Ganley J.C., Alkire R.C. (2003). Evolution of surface roughness during copper electrodeposition in the presence of additives - Comparison of experiments and Monte Carlo simulations. J. Electrochem. Soc 150: C325ЁCC334 32. Lou Y., Christofides P.D. (2004). Feedback control of surface roughness of GaAs (001) thin films using kinetic Monte Carlo models. Comput. Chem. Eng 29: 225ЁC241 33. Gallivan M.A., Murray R.M. (2004). Reduction and identification methods for Markovian control systems, with application to thin film deposition. Int. J. Robust Nonlinear Control 14: 113ЁC132 34. Wicke E., Kunmann P., Keil W., Schiefler J. (1980). Unstable and oscillatory behavior in heterogeneous catalysis. Berichte der Bunsen-Gesellschaft-Phys. Chem. Chem. Phys 84: 315ЁC323 35. Ziff R.M., Gulari E., Barshad Y. (1986). Kinetic phase transitions in an irreversible surface-reaction model. Phys. Rev. Lett. 56: 2553ЁC2556 36. Vlachos D.G. (2005). A review of multiscale analysis: Examples from systems biology, materials engineering, and other fluid-surface interacting systems. Adv. Chem. Eng 30: 1ЁC61 37. Cuitino A.M., Stainier L., Wang G.F., Strachan A., Cagin T., Goddard W.A., Ortiz M. (2002). A multiscale approach for modeling crystalline solids. J. Comput. Aided Mater. Des 8: 127ЁC149 38. Miller R.E., Tadmor E.B. (2002). The quasicontinuum method: Overview, applications and current directions. J. Comput. Aided Mater. Des 9: 203ЁC239 39. Maroudas D. (2003). Multiscale modeling. In: Challenges for the Chemical Sciences in the 21st Century: Information and Communications Report. National Academies, Washington, DC, pp. 133ЁC136 40. Grujicic M., Lai S.G. (2001). Multi-length scale modeling of chemical vapor deposition of titanium nitride coatings. J. Mater. Sci 36: 2937ЁC2953 41. Jaraiz M., Rubio E., Castrillo P., Pelaz L., Bailon L., Barbolla J., Gilmer G.H., Rafferty C.S. (2000). Kinetic Monte Carlo simulations: an accurate bridge between ab initio calculations and standard process experimental data. Mater. Sci. Semiconductor Process 3: 59ЁC63 42. Kremer K., Muller-Plathe F. (2002). Multiscale simulation in polymer science. Mol. Simul 28: 729ЁC750 43. Duke T.A.J., Le Novere N., Bray D. (2001). Conformational spread in a ring of proteins: A stochastic approach to allostery. J. Mol. Biol 308: 541ЁC553 44. McAdams H.H., Arkin A. (1997). Stochastic mechanisms in gene expression. Proc. Natl. Acad. Sci 94: 814ЁC819 45. McAdams H.H., Arkin A. (1999). ItЎЇs a noisy business! Genetic regulation at the nanomolar scale. Trends in Genetics 15: 65ЁC69 46. Woolf P.J., Linderman J.J. (2003). Self organization of membrane proteins via dimerization. Biophys. Chem 104: 217ЁC227 47. Mayawala K., Vlachos D.G., Edwards J.S. (2006). Spatial modeling of dimerization reaction dynamics in the plasma membrane: Monte Carlo vs. continuum differential equations. Biophys. Chem 121: 194ЁC208 48. National Research Council (NRC): Beyond the Molecular Frontier: Challenges for Chemistry and Chemical Engineering. National Research Council, The National Academy Press, BCST, www.nap.edu publication (2003) 49. Partnership, C.I.V.T., Chemical Industry Vision2020 Technology Partnership, Chemical Industry R&D Roadmap for Nanomaterials by design. www.ChemicalVision2020.org (2003) 50. Vlachos, D.G.: Molecular modeling for non-equilibrium chemical processes. In: Lee, S. (ed.) Encyclopedia of Chemical Processing, pp. 1717ЁC1726. Taylor and Francis, New York. 51. Voter, A.F.: Introduction to the Kinetic Monte Carlo Method. Radiation Effects in Solids. Springer, NATO Publishing unit, Dordrecht (2006) in press. 52. Gardiner C.W. (1985). Handbook of Stochastic Methods, 2nd edn. Springer, Berlin Heidelberg New York 53. Ghez R. (1988). A Primer of Diffusion Problems. John Wiley & Sons, New York 54. Vlachos D.G., Schmidt L.D., Aris R. (1993). Kinetics of faceting of crystals in growth, etching, and equilibrium. Phys. Rev. B 47: 4896ЁC4909 55. Magna A.L., Coffa S., Colomo L. (1999). Role of externded vacancy-vacancy interaction on the ripening of voids in silicon. Phys. Rev. Lett 82: 1720ЁC1723 56. Domain C., Becquart C.S., Malerba L. (2004). Simulation of radiation damage in Fe alloys: an object kinetic Monte Carlo approach. J. Nucl. Mater 335: 121ЁC145 57. Sadigh B., Lenosky T.J., Theiss S.K., Caturla M.J., de la Rubia T.D., Foad M.A. (1999). Mechanism of boron diffusion in silicon: An ab initio and kinetic Monte Carlo study. Phys. Rev. Lett. 83: 4341ЁC4344 58. Noda T. (2003). Modeling of Indium diffusion and end-of-range defects in Silicon using a kinetic Monte Carlo simulation. J. Appl. Phys 94: 6396ЁC6400 59. Gordon S.M.J., Kenny S.D., Smith R. (2005). Diffusion dynamics of defects in Fe and Fe-P systems. Phys. Rev. B 72: 214104 60. Soneda N., Rubia T.D. (1998). Defect production, annealing kinetics and damage evolution in a-Fe: an atomic-scale compuer simulation. Philos. Mag. A 78: 995ЁC1019 61. Dai J., Kanter J.M., Kapur S.S., Seider W.D., Sinno T. (2005). On-lattice kinetic Monte Carlo simulations of point defect aggregation in entropically influenced crystalline systems. Phys. Rev. B 72: 134102 62. Fahey P.M., Griffin B.P., Plummer J.D. (1989). Point defects and dopant diffusion in silicon. Rev. Mod. Phys 61: 289 63. Flynn C.P. (1972). Point defects and diffusion. Calderon Press, Oxford 64. Vlachos D.G., Katsoulakis M.A. (2000). Derivation and validation of mesoscopic theories for diffusion of interacting molecules. Phys. Rev. Lett 85: 3898ЁC3901 65. Lam R., Basak T., Vlachos D.G., Katsoulakis M.A. (2001). Validation of mesoscopic theories and their application to computing effective diffusivities. J. Chem. Phys 115: 11278ЁC11288 66. Gillespie D.T. (1976). A general method for numerically simulating the stochastic evolution of coupled chemical reactions. J. Comput. Phys 22: 403ЁC434 67. Gomer R. (1990). Diffusion of adsorbates on metal surfaces. Rep. Prog. Phys 53: 917ЁC1002 68. Kapur S.S., Prasad M., Crocker J.C., Sinno T. (2005). Role of configurational entropy in the thermodynamics of clusters of point defects in crystalline solids. Phys. Rev. B 72: 014119 69. Henkelman G., Jonsson H. (2001). Long time scale kinetic Monte Carlo simulations without lattice approximation and predefined event table. J. Chem. Phys 115: 9657 70. Schulze T.P. (2002). Kinetic Monte Carlo simulations with minimal searching. Phys. Rev. E 65: 036704 71. Lukkien J.J., Segers J.P.L., Hilbers P.A.J., Gelten R.J., Jansen A.P.J. (1998). Efficient Monte Carlo methods for the simulation of catalytic surface reactions. Phys. Rev. E 58: 2598ЁC2610 72. Bortz A.B., Kalos M.H., Lebowitz J.L. (1975). A new algorithm for Monte Carlo simulations of Ising spin systems. J. Comput. Phys 17: 10ЁC18 73. Snyder M.A., Chatterjee A., Vlachos D.G. (2004). Net-event kinetic Monte Carlo for overcoming stiffness in spatially homogeneous and distributed systems, invited. Comput. Chem. Eng 29: 701ЁC712 74. Vlachos D.G. (1998). Stochastic modeling of chemical microreactors with detailed kinetics: induction times and ignitions of H2 in air. Chem. Eng. Sci 53: 157ЁC168 75. Resat H., Wiley H.S., Dixon D.A. (2001). Probability-weighted dynamic Monte Carlo method for reaction kinetics simulations. J. Chem. Phys 105: 11026ЁC11034 76. DeVita J.P., Sander L.M., Smereka P. (2005). Multiscale kinetic Monte Carlo algorithm for simulating epitaxial growth. Phys. Rev. B 72: 205421 77. Haseltine E.L., Rawlings J.B. (2002). Approximate simulation of coupled fast and slow reactions for stochastic chemical kinetics. J. Chem. Phys 117: 6959ЁC6969 78. Cao Y., Gillespie D.T., Petzold L.R. (2005). The slow-scale stochastic simulation algorithm. J. Chem. Phys 122: 014116 79. Chatterjee A., Vlachos D.G. (2006). Multiscale spatial Monte Carlo simulations: multigriding, computational singular perturbation, and hierarchical stochastic closures. J. Chem. Phys 124: 064110 80. Liu W.E.D., Eijnden E.V. (2005). Nested stochastic simulation algorithm for chemical kinetic systems with disparate rates. J. Chem. Phys 123: 1941071ЁC19410716 81. Samant A., Vlachos D.G. (2005). Overcoming stiffness in stochastic simulation stemming from partial equilibrium: a multiscale Monte Carlo algorithm. J. Chem. Phys 123: 144114 82. Salis H., Kaznessis Y.N. (2005). An equation-free probabilistic steady-state approxaimtion: Multigriding, computational singular perturbation, and hierarchical stochastic closures. J. Chem. Phys 123: 2141061ЁC21410616 83. Katsoulakis M., Majda A.J., Vlachos D.G. (2003). Coarse-grained stochastic processes for microscopic lattice systems. Proc. Natl. Acad. Sci 100: 782ЁC787 84. Katsoulakis M.A., Vlachos D.G. (2003). Coarse-grained stochastic processes and kinetic Monte Carlo simulators for the diffusion of interacting particles. J. Chem. Phys 119: 9412ЁC9428 85. Katsoulakis M.A., Majda A.J., Vlachos D.G. (2003). Coarse-grained stochastic processes and Monte Carlo simulations in lattice systems. J. Comput. Phys 186: 250ЁC278 86. Chatterjee A., Vlachos D.G., Katsoulakis M.A. (2004). Spatially adaptive lattice coarse-grained Monte Carlo simulations for diffusion of interacting molecules. J. Chem. Phys 121: 11420ЁC11431 87. Chatterjee A., Katsoulakis M.A., Vlachos D.G. (2005). Spatially adaptive grand canonical Monte Carlo simulations. Phys. Rev. E 71: 026702 88. Chatterjee A., Vlachos D.G., Katsoulakis M. (2005). Numerical assessment of theoretical error estimates in coarse-grained kinetic Monte Carlo simulations: application to surface diffusion. Int. J. Multiscale Comput. Eng 3: 59ЁC70 89. Ismail A.E., Rutledge G.C., Stephanopoulos G. (2003). Multiresolution analysis in statistical mechanics. I. Using wavelets to calculate thermodynamic properties. J. Chem. Phys 118: 4414ЁC4423 90. Ismail A.E., Stephanopoulos G., Rutledge G.C. (2003). Multiresolution analysis in statistical mechanics. II. The wavelet transform as a basis for Monte Carlo simulations on lattices. J. Chem. Phys 118: 4424ЁC4431 91. Chatterjee A., Vlachos D.G. (2006). Temporal acceleration of spatially distributed kinetic Monte Carlo simulations. J. Comput. Phys 211: 596ЁC615 92. Gillespie D.T. (2001). Approximate accelerated stochastic simulation of chemically reacting systems. J. Chem. Phys 115: 1716ЁC1733 93. Rathinam M., Petzold L.R., Cao Y., Gillespie D.T. (2003). Stiffness in stochastically reacting systems: the implict tau-leaping method. J. Chem. Phys 119: 12784ЁC12794 94. Tian T., Burrage K. (2004). Binomial leap methods for simulating stochastic chemical kinetics. J. Chem. Phys 121: 10356ЁC10364 95. Chatterjee A., Vlachos D.G., Katsoulakis M. (2005). Binomial distribution based ¦У-leap accelerated stochastic simulation. J. Chem. Phys 122: 024112 96. Chatterjee A., Mayawala K., Edwards J.S., Vlachos D.G. (2005). Time accelerated Monte Carlo simulations using the binomial ¦У-leap method. Bioinformatics 21: 2136ЁC2137 97. Auger A., Chatelain P., Koumoutsakos P. (2006). R-leaping: Accelerating the stochastic simulation algorithm by reaction leaps. J. Chem. Phys 125: 084103 98. Cao Y., Petzold L.R., Rathinam M., Gillespie D.T. (2004). The numerical stability of leaping methods for stochastic simulation of chemically reacting systems. J. Chem. Phys 121: 12169ЁC12178 99. Thostrup P., Christoffersen E., Lorensen H.T., Jacobsen K.W., Besenbacher F., Norskov J.K. (2001). Adsorption-induced step formation. Phys. Rev. Lett 87: 126102 100. Kratzer P., Penev E., Scheffler M. (2003). Understanding the growth mechanisms of GaAs and InGaAs thin films by employing first-principles calculations. Appl. Surf. Sci 216: 436ЁC446 101. Fichthorn K.A., Scheffler M. (2000). Island nucleation in thin-film epitaxy: a first-principles investigation. Phys. Rev. Lett. 84: 5371 102. Neurock M., Hansen E.W. (1998). First-principles-based molecular simulations of heterogeneous catalytic surface chemistry. Comput. Chem. Eng 22: S1045ЁCS1060 103. Haug K., Raibeck G. (2003). Kinetic Monte Carlo study of competing hydrogen pathways into connected (100), (110) and (111) Ni surfaces. J. Phys. Chem. B 107: 11433ЁC11440 104. Truhlar D.G., Garrett B.C., Klippenstein S.J. (1996). Current status of transition-state theory. J. Phys. Chem 100: 12771ЁC12800 105. Car R., Parrinello M. (1985). Unified approach for molecular dynamics and density functional theory. Phys. Rev. Lett 55: 2471ЁC2474 106. Voter A.F. (1986). Classically exact overlayer dynamics: diffusion of Rhodium clusters on Rh(100). Phys. Rev. B 34: 6819ЁC6829 107. Vvedensky D.D. (2004). Multiscale modelling of nanostructures. J. Phys. Cond. Mater 16: R1537ЁCR1576 108. Maroudas D. (2000). Multiscale modeling of hard materials: Challenges and opportunities for chemical engineering. AIChE J 46: 878ЁC882 109. Wadley H.N.G., Zhou X., Johnson R.A., Neurock M. (2001). Mechanisms, models and methods of vapor deposition. Prog. Mater. Sci 46: 329ЁC377 110. Raimondeau S., Vlachos D.G. (2002). Recent developments on multiscale, hierarchical modeling of chemical reactors. Chem. Eng. J 90: 3ЁC23 111. Daw M.S., Foiles S.M., Baskes M.I. (1993). The embedded-atom method: a review of theory and applications. Mater. Sci. Rept. 9: 251ЁC310 112. Jacobsen K.W., Norskov J.K., Puska M.J. (1987). Interatomic interactions in the effective-medium theory. Phys. Rev. B 35: 7423ЁC7442 113. Wang Z., Li Y., Adams J.B. (2000). Kinetic lattice Monte Carlo simulation of facet growth rate. Surf. Sci 450: 51ЁC63 114. Abraham F.F., Broughton J.Q., Bernstein N., Kaxiras E. (1998). Spanning the continuum to quantum length scales in a dynamic simulation of brittle fracture. Europhys. Lett 44: 783ЁC787 115. JЁ®nsson H., Mills G. (1998). Nudged elastic band methods for finding minimum energy paths of transitions. In: Berne B., Ciccotti G., Coker D.F., (eds.) Classical and Quantum Dynamics in Condensed Phase Simulations. World Scientific, Singapore, pp. 385ЁC404 116. Wales D.J. (2006). Energy landscapes: calculating pathways and rates. Int. Rev. Phys. Chem 25: 237ЁC282 117. Olsen R.A., Kroes G.J., Henkelman G., Arnaldsson A., Jonsson H. (2004). Comparison of methods for finding saddle points without knowledge of final states. J. Chem. Phys 121: 9776 118. Voter A.F., Montalenti F., Germann T.C. (2002). Extending the time scales in atomistic simulation of materials. Annu. Rev. Mater. Res 32: 321ЁC346 119. Lavrentiev M., Allan N., Harding J., Harris D., Purton J. (2006). Atomistic simulations of surface diffusion and segregartion in ceramics. Comput. Mater. Sci 36: 54ЁC59 120. Trushin O., Karim A., Kara A., Rahman T.S. (2005). Self-learning kinetic Monte Carlo method: Application to Cu(111). Phys. Rev. B 72: 1154011ЁC1154019 121. Renisch S., Schuster R., Wintterlin J., Ertl G. (1999). Dynamics of adatom motion under the influence of mutual interactions: O/Ru(0001). Phys. Rev. Lett 82: 3839ЁC3842 122. Maroudas D. (2001). Modeling of radical-surface interactions in the plasma-enhanced chemical vapor deposition of silicon thin films. In: Chakraborty A.K. (eds) Molecular Modeling and Theory in Chemical Engineering. Academic Press, New York, pp. 252ЁC296 123. Raimondeau, S., Aghalayam, P., Vlachos, D.G., Katsoulakis, M.: Bridging the gap of multiple scales: From microscopic, to mesoscopic, to macroscopic models. In: Proceedings of the Foundations of Molecular Modeling and Simulation, AIChE Symposium Series No. 325, 97, pp. 155ЁC158. Keystone, Co, USA (2001) 124. Gillespie D.T. (1977). Exact stochastic simulation of coupled chemical reactions. J. Phys. Chem 81: 2340ЁC2361 125. Gibson M.A., Bruck J. (2000). Efficient exact stochastic simulation of chemical systems with many species and many channels. J. Phys. Chem. A 104: 1876ЁC1889 126. Gilmer G.H., Bennema P. (1972). Simulation of crystal growth with surface diffusion. J. Appl. Phys 43: 1347ЁC1360 127. Reese J.S., Raimondeau S., Vlachos D.G. (2001). Monte Carlo algorithms for complex surface reaction mechanisms: efficiency and accuracy. J. Comput. Phys 173: 302ЁC321 128. Vlachos D.G., Schmidt L.D., Aris R. (1990). The effects of phase transitions, surface diffusion, and defects on surface catalyzed reactions: Oscillations and fluctuations. J. Chem. Phys 93: 8306ЁC8313 129. Vlachos D.G., Schmidt L.D., Aris R. (1991). The effect of phase transitions, surface diffusion, and defects on heterogeneous reactions: multiplicities and fluctuations. Surf. Sci 249: 248ЁC264 130. Fichthorn F.A., Weinberg W.H. (1991). Theoretical foundations of dynamical Monte Carlo simulations. J. Chem. Phys 95: 1090ЁC1096 131. Mayawala K., Vlachos D.G., Edwards J.S. (2005). Computational modeling reveals molecular details of epidermal growth factor binding. BMC Cell Biol 6(41): 1ЁC11 132. van der Eerden J.P., Bennema P., Cherepanova T.A. (1978). Survey of Monte Carlo simulations of crystal surfaces and crystal growth. Prog. Crystal Growth Characterization 1: 219ЁC254 133. Masel R.I. (1996). Principles of Adsorption and Reaction on Solid Surfaces. Wiley, NY 134. Schoeberl B., Eichler-Jonsson C., Gilles E.D., MЁ№ller G. (2002). Computational modeling of the dynamics of the MAP kinase cascade activated by surface and internalized receptors. Nat. Biotechnol 20: 370ЁC375 135. Dumesic, I.A., Rud, D.F., Aparicio, L.M., Rekoske, J.E., Revino, A.A.: The Microkinetics of Heterogeneous Catalysis. American Chemical Society, Washington, DC (1993) 136. Cormen T.H., Leiserson C.E., Rivest R.L. (2001). Introduction to Algorithms. MIT Press, Cambridge, MA 137. Cao Y., Li H., Petzold L.R. (2004). Efficient formulation of the stochastic simulation algorithm. J. Chem. Phys 121: 4059ЁC4067 138. Press W.H., Flannery B.P., Teukolsky S.A., Vetterling W.T. (1986). Numerical Recipes. Cambridge University Press, Cambridge 139. Goldenfeld, N.: Lectures on Phase Transitions and the Renormalization Group, chap. 9. New York (1992) 140. Chatterjee, A., Vlachos, D.G.: Systems tasks in nanotechnology via hierarchical multiscale: formation of nanodisks arrays in heteroepitaxy. Chem. Eng. Sci. In press (2007). 141. Chatterjee A., Snyder M.A., Vlachos D.G. (2004). Mesoscopic modeling of chemical reactivity. Chem. Eng. Sci. ISCRE 18: invited 59: 5559ЁC5567 142. Chatterjee, A., Vlachos, D.G.: Hierarchical coarse-grained models derived from Kinetic Monte Carlo models: Part II: Coarse-grained Monte Carlo method for multiple interacting species, sites and crystallographic surface types. J. Chem. Phys. In preparation (2007) 143. Daw M.S., Baskes M.I. (1984). Embedded-atom method: Derivation and application to impurities, surfaces, and other defects in metals. Phys. Rev. B 29: 6443ЁC6453 144. Stillinger F.H., Weber T.A. (1985). Computer-simulation of local order in condensed phases of silicon. Phys. Rev. B 31: 5262ЁC5271 145. Haken H.(1977). Synergetics. Springer, Berlin Heidelberg New York 146. Rao C.V., Arkin A.P. (2003). Stochastic chemical kinetics and the quasi-steady-state assumption: Application to the Gillespie algorithm. J. Chem. Phys 118: 4999ЁC5010 147. Hill T.L. (1987). Statistical Mechanics Principles and Selected Applications. Dover, New York 148. Stinchcombe K.H., White H. (1989). Multilayer feedforward networks are universal approximators. Neural Netw 2: 359ЁC366 149. Katsoulakis M., Trashorras J. (2006). Information loss in coarse-graining of stochastic particle dynamics. J. Stat. Phys. 122: 115ЁC135 150. Burrage K., Tian T.H., Burrage P. (2004). A multi-scaled approach for simulating chemical reaction systems. Prog. Biophys. Mol. Biol 85: 217ЁC234
bne: Documenting Visual Quality Controls on the Evaluation of Petroleum Reservoir-Rocks Through Ontology-Based Image Annotation Advances in Soft Computing Springer Berlin / Heidelberg ISSN 1615-3871 (Print) 1860-0794 (Online) Volume 42/2007 Theoretical Advances and Applications of Fuzzy Logic and Soft Computing DOI 10.1007/978-3-540-72434-6 ISBN 978-3-540-72433-9 DOI 10.1007/978-3-540-72434-6_45 pp. 455-464 Documenting Visual Quality Controls on the Evaluation of Petroleum Reservoir-Rocks Through Ontology-Based Image Annotation Felipe I. Victoreti1 , Mara Abel1 , Luiz F. De Ros2 and Manuel M. Oliveira1 (1) Instituto de Informбtica, UFRGS; Av. Bento Gonзalves, 9500 – Bloco IV – Campus do Vale;, Bairro Agronomia; Porto Alegre – RS – Brazil - CEP: 91501-970, (2) Instituto de Geociкncias, UFRGS; Av. Bento Gonзalves, 9500 – Campus do Vale;, Bairro Agronomia; Porto Alegre – RS – Brazil - CEP: 91501-970, Abstract Depositional and post-depositional (diagenetic) processes control the distribution of porosity and permeability within petroleum reservoir rocks. The understanding of these controls is essential for the construction of models for the systematic characterization and prediction of the quality (porosity, permeability) of petroleum reservoirs during their exploration and production. The description and documentation of key petrographic features is an important tool for the evaluation of reservoir quality that try to minimize the uncertainty associated to visual recognition of the features. This paper describes the role of visual controls on the petrographic analysis of reservoir rocks, and presents a knowledge-based tool that supports a workflow for the collection and documentation of visual information. This tool allows the spatial referencing of significant features in thin sections of reservoir rocks and the association of these features to a complete ontology of description. The whole process allows the preservation of original information that would support reservoir evaluation and guarantees further analysis even when the original rock sample is not available. Keywords Visual knowledge - image annotation - reservoir quality evaluation -------------------------------------------------------------------------------- Felipe I. Victoreti Email: ftoreti@inf.ufrgs.br Mara Abel Email: marabel@inf.ufrgs.br Luiz F. De Ros Email: lfderos@inf.ufrgs.br Manuel M. Oliveira Email: oliveira@inf.ufrgs.br References 1. Abel, M.: Estudo da perнcia em petrografia sedimentar e sua importвncia para a engenharia de conhecimento. In: Programa de PG em Computaзгo 2001, UFRGS: Porto Alegre. p. 239 (in Portuguese) (2001) 2. Abel, M., et al.: PetroGrapher: Managing petrographic data and knowledge using an intelligent database application. Expert Systems with Applications 26(1), 9–18 (2004) 3. Abel, M., et al.: Knowledge acquisition and interpretation problem-solving methods for visual expertise: a study of petroleum-reservoir evaluation. Journal of Petroleum Science and Engineering, 51-69 (2005) 4. Mastella, L.S., et al.: Cognitive Modelling of Event Ordering Reasoning in Imagistic Domains. In: 19th International Joint Conference in Artificial Intelligence - IJCAIґ05, Edinburgh, UK (2005) 5. Victoreti, F.I.: Uma Platina Eletrфnica de Microscуpio Controlada por um Computador, in Instituto de Informбtica, UFRGS: Porto Alegre. p. 40 (in Portuguese) (2004) 6. Hu, B., et al.: Ontology-based Medical Image Annotation with Description Logics. In: Proceedings: 15th IEEE International Conference on Tools with artificial Intelligence, Sacramento, CA, United States: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc, Nov. 3-5 2003, IEEE, Los Alamitos (2003) 7. Hudelot, C.: Towards a Cognitive Vision Platform for Semantic Image Interpretation; Application to the Recognition of Biological Organisms. Йcole Doctorale STIC, Universitй de Nice Sophia Antipolis (2005) 8. Sofou, A., Maragos, P.: Soil Image Segmentation and Texture Analysis: A computer Vision Approach. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters (2005) 9. Maillot, N.: Ontology Based Object Learning and Recognition. Йcole Doctorale STIC, Universitй de Nice, Nice. p. 166 (2005) 10. Studer, R., Benjamins, V.R., Fensel, D.: Knowledge Engineering: Principles and Methods. Data & Knowledge Engeneering, p. 161-197 (1998) 11. Gertz, M., et al.: Annotating Scientific Images: A Concept-based Approach. In: 14th International Conference on Scientific and Statistical Database Management, Edinburgh, UK (2002) 12. Schreiber, A.T., et al.: Ontology-based photo annotation. IEEE Intelligent Systems and Their Applications 16, 66–74 (2001) 13. Sychay, G., Chang, E., Goh, K.: Effective image annotation via active learning. In: IEEE International Conference on Multimedia and Expo (ICME02), Lausanne, Switzerland, IEEE, Los Alamitos (2002) 14. Dong, A., Li, H.: Multi-ontology Based Multimedia Annotation for Domain-specific Information Retrieval. In: International Conference on Sensor Networks, Ubiquitous, and Trustworthy Computing (SUTCґ06), Taichung, Taiwan (2006) 15. Hatiboglu, C.U., Akin, S.: A new computerized moving stage for optical microscopes. Computers & geosciences 30, 471–481 (2003)
bne: http://inperc.com/researcher/ResearcherHome.html
bne: R.J. Adler, Jonathan Taylor, “Random Fields and Geometry” Springer | 2007-06-12 | ISBN: 0387481125 | 454 pages | This monograph is devoted to a completely new approach to geometric problems arising in the study of random fields. The groundbreaking material in Part III, for which the background is carefully prepared in Parts I and II, is of both theoretical and practical importance, and striking in the way in which problems arising in geometry and probability are beautifully intertwined. The three parts to the monograph are quite distinct. Part I presents a user-friendly yet comprehensive background to the general theory of Gaussian random fields, treating classical topics such as continuity and boundedness, entropy and majorizing measures, Borell and Slepian inequalities. Part II gives a quick review of geometry, both integral and Riemannian, to provide the reader with the material needed for Part III, and to give some new results and new proofs of known results along the way. Topics such as Crofton formulae, curvature measures for stratified manifolds, critical point theory, and tube formulae are covered. In fact, this is the only concise, self-contained treatment of all of the above topics, which are necessary for the study of random fields. The new approach in Part III is devoted to the geometry of excursion sets of random fields and the related Euler characteristic approach to extremal probabilities. "Random Fields and Geometry" will be useful for probabilists and statisticians, and for theoretical and applied mathematicians who wish to learn about new relationships between geometry and probability. It will be helpful for graduate students in a classroom setting, or for self-study. Finally, this text will serve as a basic reference for all those interested in the companion volume of the applications of the theory. These applications, to appear in a forthcoming volume, will cover areas as widespread as brain imaging, physical oceanography, and astrophysics. Ссылка в КАМИННОМ ЗАЛЕ http://www.petrophysics.borda.ru/?1-5-0-00000107-007-0-0
bne: Автоматизированный анализ изображений в петрографии и минералогии SIAMS http://www.siams.com/ia_petro.htm ================================ Автоматизация петрографического метода определения вещественного и гранулометрического состава породы В.М. Алиевский, В.В. Гайдуков, Ю.Р. Яковлев, Р.М. Кадушников, И.В. Федорцов 144-152 http://www.aik-journal.ru/periodical/2006/2006_2.htm
bne: 3D Image Viewer is designed to perform three-dimensional visualization of the images with depth aspect such as AFM, TEM or Fluorescent. Various surface visualization options are included to better demonstrate achieved results. The module includes surface tilt control tool that allows showing the analyzed surface from any angle, with various tilt and magnification options. Additional settings allow changing surface and background colors, and image cropping by height. 3D Image Viewer allows users to set up scale by any coordinate axes. Produced 3D images can be exported into Microsoft Word. http://smartimtech.com/analysis/research_new.htm#export_excel
bne: Bernhard Pracejus , "The Ore Minerals Under the Microscope: An Optical Guide" Elsevier Science (November 19, 2008) | ISBN-10: 0444528636 | 894 Pages This is a very detailed colour atlas for ore/opaque minerals (ore microscopy) with the main emphasis on name and synonyms, mineral group, chemical composition, information about major formation environment, optical data, reflection colour/shade comparison with 4 common/standard minerals of a similar colour or grey shade, up to 5 high-quality photos for each mineral with scale, and a short description of the pictures. A compilation from some of the prominent publications in the field of ore microscopy yielded a list of 431 minerals are included in this atlas. * Concise full colour pictorial reference for scientists and geologists * Explains how to describe and identify microscopic samples of minerals * Draws material from prominent literature yielding over 400 different minerals
bne: Казалось бы самое примитивное - избавиться от отнонсительных координат Формально после этого можно нарисовать матрицу (размер-состав) и ее упрощенный вариант (гранулометрия-минералы) Но тема структуры и адекватных способов ее интегрального и пригодного для расчета описания остается Нужно вводить матрицы связности (например для пор данного размера указывать число, средний, минимальный и максимальный размер пор с которыми данные поры связаны) Но и эту модель аналитически просчитать непросто Другое дело, что она должна позволить отличить ситуацию с микрокавернами (крупные поры в среднем связаны с более мелкими) от ситуации с трещинами (крупные поры образуют вторую систему пор) Но просчитать это аналитически похоже не сложится
Василий: А почему неполучется? Задача вроде более менее чёткая и понтяная.
bne: Сложная цепь с отсутствием симметрии Надо расписывать систему уравнений Кирхгоффа и вперед Это уже не раз делалось и существует порядка 10-ти пакетов для порово-шкалового моделирования в общей постановке Там есть и относительные пространственные координаты, но избавление от них в таком подходе жизни сильно не улучшает
BNE_Mumbai: Advances in random matrix theory, zeta functions, and sphere packing T. C. Hales, P. Sarnak, and M. C. Pugh* + Author Affiliations Department of Mathematics, University of Pennsylvania, 209 South 33rd Street, Philadelphia, PA 19104-6395 Abstract Over four hundred years ago, Sir Walter Raleigh asked his mathematical assistant to find formulas for the number of cannonballs in regularly stacked piles. These investigations aroused the curiosity of the astronomer Johannes Kepler and led to a problem that has gone centuries without a solution: why is the familiar cannonball stack the most efficient arrangement possible? Here we discuss the solution that Hales found in 1998. Almost every part of the 282-page proof relies on long computer verifications. Random matrix theory was developed by physicists to describe the spectra of complex nuclei. In particular, the statistical fluctuations of the eigenvalues (“the energy levels”) follow certain universal laws based on symmetry types. We describe these and then discuss the remarkable appearance of these laws for zeros of the Riemann zeta function (which is the generating function for prime numbers and is the last special function from the last century that is not understood today.) Explaining this phenomenon is a central problem. These topics are distinct, so we present them separately with their own introductory remarks. Footnotes ↵ * To whom reprint requests should be addressed. E-mail: mpugh@math.upenn.edu. This paper is a summary of a session presented at the 11th annual symposium on Frontiers of Science, held November 11–13, 1999, at the Arnold and Mabel Beckman Center of the National Academies of Sciences and Engineering in Irvine, CA. Article published online before print: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.220396097. Article and publication date are at www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.220396097 Copyright © 2000, The National Academy of Sciences Advances in random matrix theory, zeta functions, and sphere packing T. C. Hales, P. Sarnak, and M. C. Pugh* + Author Affiliations Department of Mathematics, University of Pennsylvania, 209 South 33rd Street, Philadelphia, PA 19104-6395 Abstract Over four hundred years ago, Sir Walter Raleigh asked his mathematical assistant to find formulas for the number of cannonballs in regularly stacked piles. These investigations aroused the curiosity of the astronomer Johannes Kepler and led to a problem that has gone centuries without a solution: why is the familiar cannonball stack the most efficient arrangement possible? Here we discuss the solution that Hales found in 1998. Almost every part of the 282-page proof relies on long computer verifications. Random matrix theory was developed by physicists to describe the spectra of complex nuclei. In particular, the statistical fluctuations of the eigenvalues (“the energy levels”) follow certain universal laws based on symmetry types. We describe these and then discuss the remarkable appearance of these laws for zeros of the Riemann zeta function (which is the generating function for prime numbers and is the last special function from the last century that is not understood today.) Explaining this phenomenon is a central problem. These topics are distinct, so we present them separately with their own introductory remarks. Footnotes ↵ * To whom reprint requests should be addressed. E-mail: mpugh@math.upenn.edu. This paper is a summary of a session presented at the 11th annual symposium on Frontiers of Science, held November 11–13, 1999, at the Arnold and Mabel Beckman Center of the National Academies of Sciences and Engineering in Irvine, CA. Article published online before print: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.220396097. Article and publication date are at www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.220396097 Copyright © 2000, The National Academy of Sciences T. C. Hales, P. Sarnak, and M. C. Pugh* + Author Affiliations Department of Mathematics, University of Pennsylvania, 209 South 33rd Street, Philadelphia, PA 19104-6395 Abstract Over four hundred years ago, Sir Walter Raleigh asked his mathematical assistant to find formulas for the number of cannonballs in regularly stacked piles. These investigations aroused the curiosity of the astronomer Johannes Kepler and led to a problem that has gone centuries without a solution: why is the familiar cannonball stack the most efficient arrangement possible? Here we discuss the solution that Hales found in 1998. Almost every part of the 282-page proof relies on long computer verifications. Random matrix theory was developed by physicists to describe the spectra of complex nuclei. In particular, the statistical fluctuations of the eigenvalues (“the energy levels”) follow certain universal laws based on symmetry types. We describe these and then discuss the remarkable appearance of these laws for zeros of the Riemann zeta function (which is the generating function for prime numbers and is the last special function from the last century that is not understood today.) Explaining this phenomenon is a central problem. These topics are distinct, so we present them separately with their own introductory remarks. This paper is a summary of a session presented at the 11th annual symposium on Frontiers of Science, held November 11–13, 1999, at the Arnold and Mabel Beckman Center of the National Academies of Sciences and Engineering in Irvine, CA. Article published online before print: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.220396097. Article and publication date are at www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.220396097 Copyright © 2000, The National Academy of Sciences
BNE_Mumbai: Abstract - selected References References - selected Purchase PDF (180 K) Article Toolbox E-mail Article Add to my Quick Links Cited By in Scopus (2) Related Articles in ScienceDirect Effect of colloids on salt transport in crossflow nanof... Journal of Membrane Science Effect of colloids on salt transport in crossflow nanofiltration Journal of Membrane Science, In Press, Corrected Proof, Available online 13 September 2009 Yanxiao Yuan, James E. Kilduff Abstract The role of colloid deposition on the performance of a salt-rejecting NF membrane was evaluated by modeling salt transport using a two-layer transport model, which quantified the relative contributions of advection and diffusion in the cake and the membrane layers, and the effects of flux on the membrane sieving coefficient. The model was able to accurately describe how the measured permeate concentration, rejection, osmotic pressure, and flux decline varied with time. The two-layer model confirmed that the Peclet number in the cake layer was about an order of magnitude higher than that in the membrane layer, leading to significant concentration polarization at the membrane surface, as shown by others. However, the cake layer also increased overall resistance, which resulted in flux decline during constant pressure operation. Flux decline caused an increase in the actual sieving coefficient, leading to higher solute flux, lower observed rejection, and thus lower the bulk concentration. These coupled phenomena tended to mitigate the increase in concentration polarization caused by the cake. Therefore, as predicted by the model and verified by experiment, the osmotic pressure does not increase monotonically as the cake grows, and in fact can decrease when the cake layer is thick and the flux decline is significant. In our experimental system, the pressure drop across the cake layer, which was proportional to the cake thickness, was significant under the conditions studied. The effects of cake-enhanced osmotic pressure analyzed here are lower than those observed in previous studies, possibly because the transport model employed explicitly accounts for the effect of flux decline due to cake growth on the membrane sieving coefficient, and possibly because we used a somewhat different methodology to estimate cake porosity. Purchase PDF (816 K) Effect of cake layer structure on colloidal fouling in ... Desalination Effect of cake layer structure on colloidal fouling in reverse osmosis membranes Desalination, Volume 220, Issues 1-3, 1 March 2008, Pages 335-344 Chanhyuk Park, Young Haeng Lee, Sanghyup Lee, Seungkwan Hong Abstract A series of reverse osmosis (RO) membrane filtration experiments was performed systematically in order to investigate the effects of various hydrodynamic and physicochemical operational parameters on a cake layer formation in colloidal and particulate suspensions. Bench-scale fouling experiments with a thin-film composite RO membrane were performed at various combinations of trans-membrane pressure (TMP), cross-flow velocity (CFV), particle size, pH, and ionic strength. In this study, silica particles with two different mean diameters of 0.1 and 3.0 мm were used as model colloids. Membrane filtration experiments with colloidal suspensions under various hydrodynamic operating conditions resulted that more significant permeate flux decline was observed as TMP increased and CFV decreased, which was attributed to the higher accumulative mass of particles on the membrane surface. Results of fouling experiments under various physicochemical operating conditions demonstrated that the rate of flux decline decreased significantly with an increase of the ionic strength as well as particle size, while the flux decline rate did not vary when solution pH changed. The experimentally measured cake layer thickness increased with a decrease in particle size and solution ionic strength. Furthermore, the model estimation of cake layer thickness by using a cake filtration theory based on the hydraulic resistance of membrane and cake layer was performed under various ionic strength conditions. The primary model parameters including accumulated mass and specific cake resistance were calculated from the cake layer resistance. This result indicated that the formation of cake layer could be closely related with solution water chemistry. The model estimated cake layer thickness values were in good agreement with the experimentally measured values. Purchase PDF (281 K) Porous polymer nanoparticle layers Desalination Porous polymer nanoparticle layers Hydraulic permeability of polydispersed cake layers: an analytic approach References and further reading may be available for this article. To view references and further reading you must purchase this article. Albert S. Kim, a, and Aileen N.L. Nga aCivil and Environmental Engineering, University of Hawaii at Manoa, 2540 Dole Street, Honolulu, HI 96822, USA Received 8 December 2005; accepted 5 April 2006. Available online 21 March 2007. Abstract An analytic method is introduced to calculate hydraulic permeability of porous media composed of polydispersed spheres with log-normal and normal (Gaussian) distributions of particle sizes. From the comparison of the permeability for the two particle-size distributions, it was observed that a medium with normally distributed particle sizes consistently has a lower permeability than a medium with log-normally distributed particle sizes. This phenomenon is due to the larger number of smaller particles in the normal distribution, which results in greater cake resistance. The specific resistance of the cake layer is computed by taking the inverse of the permeability. Keywords: Poly-dispersed cake layer; Cake resistance; Hydraulic permeability; Particle-size distribution; Lognormal distribution; Normal (Gaussian) distribution Desalination Volume 207, Issues 1-3, 10 March 2007, Pages 144-152 Corresponding author. Tel. +1 (808) 956-3718; Fax: +1 (808) 956-5014. Desalination Volume 207, Issues 1-3, 10 March 2007, Pages 144-152
bne: https://www.google.com/search?hl=ru&as_q=por&as_epq=&as_oq=&as_eq=&as_nlo=&as_nhi=&lr=&cr=&as_qdr=all&as_sitesearch=http%3A%2F%2Fismm.dpi.inpe.br%2Fcol%2Fdpi.inpe.br%2Fismm%4080%2F2007%2F06.15.17.17%2F&as_occt=any&safe=off&as_filetype=&as_rights=#num=100&hl=ru&lr=&safe=off&as_qdr=all&q=site:http%3A%2F%2Fismm.dpi.inpe.br%2Fcol%2Fdpi.inpe.br%2Fismm%4080%2F2007%2F&oq=site:http%3A%2F%2Fismm.dpi.inpe.br%2Fcol%2Fdpi.inpe.br%2Fismm%4080%2F2007%2F&gs_l=serp.3...15035.15035.0.15463.1.1.0.0.0.0.97.97.1.1.0...0.0...1c.vYpG6tqTafc&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_cp.&fp=ea718a142b181c29&biw=1920&bih=962
bne: Chinese Science Bulletin Volume 56, Number 31 (2011), 3346-3357, DOI: 10.1007/s11434-011-4683-9Open Access Article Computation of fractal dimension of rock pores based on gray CT images RuiDong Peng, YanCong Yang, Yang Ju, LingTao Mao and YongMing Yang The characterization of pore structure in rocks is relevant in determining their various mechanical behaviors. Digital image processing methods integrated with fractal theory were applied to analyze images of rock slices obtained from industry CT, elucidating the characteristics of rock pore structure and the relationship between porosity and fractal dimensions. The gray values of pixels in CT images of rocks provide comprehensive results with respect to the attenuation coefficients of various materials in corresponding rock elements, and these values also reflect the effect of rock porosity at various scales. A segmentation threshold can be determined by inverse analysis based on the pore ratios that are measured experimentally, and subsequently binary images of rock pores can be obtained to study their topological structures. The fractal dimension of rock pore structure increases with an increase in rock pore ratio, and fractal dimensions might differ even if pore ratios are the same. The more complex the structure of a rock, the larger the fractal dimension becomes. The experimental studies have validated that fractal dimension calculated directly from gray CT images of rocks can give an effective complementary parameter to use alongside pore ratios and they can suitably represent the fractal characteristics of rock pores.
bne_Home: Unbiased Stereology: Three-Dimensional Measurement in Microscopy By Vyvyan Howard, Matthew Reed 2005 | 277 Pages | ISBN: 1859960898 Unbiased Stereology, Second Edition is a practical guide to making unbiased 3-D measurements via the microscope. Only those stereological techniques which have been tried and tested by real application are included. Although this technology is essentially mathematical and statistical, the authors do not immerse the reader in complex analysis, but rather provide simple heuristic explanations and references to the original proof, and illustrate the theory by analogies drawn from everyday experience. To give practical experience in application of the techniques, exercises are provided at the end of each chapter, complete with detailed worked answers.
bne: «Применение компьютерной томографии для изучения кернового материала» Компьютерная микротомография (µКТ) все увереннее осваивается в качестве нового яркого информативного метода лабораторных исследований. Спектр применения метода µКТ для геологии в целом и петрофизики в частности невероятно широк. Использование данных возможно при изучении каменного материала для настройки ГИС и подсчет запасов, изучения коллекторов, имеющих ограничение при работе в лаборатории (рыхлые или слабосцементированные породы, породы, в состав минеральной матрицы и/или цемента которых входят легко растворимые минералы:засолоненные песчаники, битуминозные песчаники и т.д.), изучение низкопроницаемых коллекторов, изучение структуры порового пространства карбонатов, изучение “ограниченного” каменного материала (пробы боковых грунтоносов, отдельные коллекционные образцы), контроль качества образцов, палеонтология и т.д. Одной из наиболее ценных сторон рентгеновской томографии является возможность наблюдения процессов, протекающих в объеме горной породы, на новом качественном уровне, когда исследователю становится доступны не только скупые цифры результатов, но и открывается возможность заглянуть в суть самих экспериментов. Об авторе: Корост Дмитрий Вячеславович – кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Более 7 лет занимается вопросами применения компьютерной рентгеновской микротомографии в геологии, биологии, археологии, космологии, материаловедении, почвоведении и др.
БНЕ_Home: http://petrophysics.borda.ru/?1-9-0-00000008-016
bne: Topology and its Applications 46 (1992) 219-262 North-Holland Concepts of digital topology T.Y. Kong A.W. Roscoe A. Rosenfeld Abstract Kong, T.Y., A.W. Roscoe and A. Rosenfeld, Concepts of digital topology, Topology and its Applications 46 (1992) 219-262. In an earlier paper written for a different readership [Computers and Graphics 13(2) (1989) 159-1661 the first author defined a digitalfundamentalgroup-an analog, for binary digital pictures, of the fundamental group. In general the definition of the digital fundamental group involves continuous deformation. But an alternative, discrete, definition of the digital fundamental group was proposed for the strongly normal digital picture spaces defined in the same paper. The above-mentioned paper also defined a “continuous analog” C(p) for each binary digital picture B on such a DPS (DPS = digital picture space). C(p) is a polyhedron constructed by “filling in the gaps” between black points (l’s) of the binary digital picture B in a specific way. Other kinds of continuous analog had previously been used by the first two authors. In seeking the simplest and most efficient algorithms for performing image processing operations, researchers have considered many different combinations of grids and adjacency relations. Almost all of those combinations are isomorphic to special cases of the concept of a strongly normal DPS. The main contribution of the present paper is a proof that the digital fundamental groups of binary digital pictures on a strongly normal DPS are naturally isomorphic to the fundamental groups of the digital pictures’ continuous analogs. We use this result to establish that on a strongly normal DPS the discrete and continuous definitions of the digital fundamental group are equivalent, up to a natural group isomorphism. We also show that many topological results which hold in the Euclidean plane or Euclidean 3-space have analogs that hold in every strongly normal DPS. Our results suggest that a strongly normal DPS is a suitable domain for studying topology- related image processing operations such as thinning, border tracking and contour filling. The definitions of digital fundamental group, strongly normal DPS and continuous analog are included in this paper so as to make it self-contained. Keywords: Strongly normal digital picture space, digital fundamental group, continuous analog, polyhedral analog, digital topology, binary digital picture, binary digital image, border, adjacency tree, connectedness, component, hole, tunnel, Euler characteristic, Jordan curve.
bne: Digital rock physics benchmarks—part II: Computing effective properties Heiko Andr, Nicolas Combaret, Jack Dvorkin, Erik Glatt,, Junehee Han, Matthias Kabel, Youngseuk Keehm, Fabian Krzikalla, Minhui Lee, Claudio Madonna, Mike Marsh Abstract This is the second and final part of our digital rock physics (DRP) benchmarking study. We use segmented 3-D images (one for Fontainebleau, three for Berea, three for a carbonate, and one for a sphere pack) to directly compute the absolute permeability, the electrical resistivity, and elastic moduli. The numerical methods tested include a finite-element solver (elastic moduli and electrical conductiv ity), two finite-difference solvers (elastic moduli and electrical conductivity), a Fourier-based Lippmann-Schwinger solver (elastic moduli), a lattice-Boltzmann solver (hydraulic permeability), and the explicit-jump method (hydraulic permeability and electrical conductivity). The set-ups for these numerical experiments, including the boundary conditions and the total model size, varied as well. The results thus produced vary from each other. For example, the highest computed permeability value may differ from the lowest one by a factor of 1.5. Nevertheless, all these results fall within the ranges consistent with the relevant laboratory data. Our analysis provides the DRP community with a range of possible outcomes which can be expected depending on the solver and its setup. Computers & Geosciences 50 (2013) 33–43
bne: Connectivity metrics for subsurface flow and transport Philippe Renard, Denis Allard Understanding the role of connectivity for the characterization of heterogeneous porous aquifers or reservoirs is a very active and new field of research. In that framework, connectivity metrics are becoming important tools to describe a reservoir. In this paper, we provide a review of the various metrics that were proposed so far, and we classify them in four main groups. We define first the static connectivity metrics which depend only on the connectivity structure of the parameter fields (hydraulic conductivity or geological facies). By contrast, dynamic connectivity metrics are related to physical processes such as flow or transport. The dynamic metrics depend on the problem configuration and on the specific physics that is considered. Most dynamic connectivity metrics are directly expressed as a function of an upscaled physical parameter describing the overall behavior of the media. Another important distinction is that connectivity metrics can either be global or localized. The global metrics are not related to a specific location while the localized metrics relate to one or several specific points in the field. Using these metrics to characterize a given aquifer requires the possibility to measure dynamic connectivity metrics in the field, to relate them with static connectivity metrics, and to constrain models with those information. Some tools are already available for these different steps and reviewed here, but they are not yet routinely integrated in practical applications. This is why new steps should be added in hydrogeological studies to infer the connectivity structure and to better constrain the models. These steps must include specific field methodologies, interpretation techniques, and modeling tools to provide more realistic and more reliable forecasts in a broad range of applications. Advances in Water Resources 51 (2013) 168–196
bne: Geoinformatica (2013) 17:521–541 Using virtual reality and percolation theory to visualize fluid flow in porous media Carlos Magno de Lima · Luiz M. G. Gonçalves · Cristiana Bentes · Ricardo Farias Abstract The study of the fluid flow process through porous media can bring valuable contributions in areas like oil exploration and environmental research. In this work, we propose an interactive tool, named VRFluid, that allows visual interpretation of the three-dimensional data generated by the simulation of the fluid flow the porous media. VRFluid comprises a virtual reality engine that provides stereo visualization of the three-dimensional data, and a simulation engine based on a dynamic percolation method to model the fluid flow. VRFluid is composed of two independent main threads, the percolation simulator and the rendering server, that can operate in parallel as a pipeline. We tested our tool on a region of a mature field database, supervised by geophysicists, and obtained images of the interior of the percolation data, providing important results for the interpretation and cluster formation process.
bne: Столкнулся с ситуацией, когда заказчик хочет создать БД с томограммами по всему керну нескольких месторождений Причем объем там основательный Но и томограф на глазах совершенствуются NIKON, оказываетсяб среди участников процесса
БНЕ_Тюмень: Вчера в Тюмени коллеги из Сколково (они занимаются в основном материаловедением) рассказывали о своих попытках внедриться в новую для них область Ссылались на помощь Н.Богданович и Н.Скибицкой На эту тему мнения разошлись С моей текущей точки зрения перспективы направления смотрится мрачновато С момента появления работ Авдусина и Цветковой (40-е годы) прошли десятки лет Попытки изучать поровую структуру загоняя сплав Вуда или бакелит или что угодно еще не привели к серьезному сдвигу Увеличение вложений и стоимости работ на порядки не приводит к повышению точности оценок даже в несколько раз Для простых объектов такие замеры излишни, для сложных - не хватает объема осреднения Безусловно, попытки количественного описания компонентного состава нужны Но проблема в том что и первое и второе приближение учета расположения компонент уже просчитаны, а третий порядок неустойчив и мало что может дать Точность расчетов определяется степенью грубости и неоднородности объектов и по сопротивлению и проницаемости обычно (по литературным данным) не выше точности даже парных связей Ресурсов всегда не хватает и взяв в одном месте придется терять в другом Конечно, понятно, что возможности распила при этом неописуемые, но жаль если взятые из петрофизических измерений деньги пойдут на распыл Искренне жаль
bne: http://www.fei.com/oil-gas/products-services/digital-rock/
БНЕ_Home: Стохастическое структурообразование в случайных средах В.И. Кляцкин Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва Рассматривается стохастическое структурообразование в случайных средах на примерах простейших динамических систем, связанных со стохастической двумерной геофизической гидродинамикой (гауссовы случайные поля), и динамических систем со стохастическим параметрическим возбуждением, описываемых уравнениями в частных производных (логнормальные случайные поля). В последнем случае могут образовываться пространственные структуры (кластеры) с вероятностью единица почти при каждой их реализации благодаря редким событиям, происходящим с вероятностью, стремящейся к нулю. Такие задачи со стохастическим параметрическим возбуждением имеют место в гидродинамике, магнитной гидродинамике, физике плазмы, астрофизике и радиофизике. Рассматривается также постановка более сложной стохастической задачи об аномальных структурах на морской поверхности (rogue waves), в которой случайная гауссова генерация поверхностного волнения сопровождается параметрическим возбуждением. http://ufn.ru/ru/articles/2016/1/e/
bne: Computational challenges in the analyses of petrophysics using microtomography and upscaling: A review Jie Liu, Gerald G. Pereira, Qingbin Liu, Klaus Regenauer-Lieb Microtomography provides detailed 3D internal structures of materials in micro- to tens of nano-meter resolution and is quickly turning into a new technology for studying petrophysical properties of rocks. An important step is the upscaling of these properties as micron or sub-micron resolution can only be achieved on the sample-scale of millimeters or even less than a millimeter. We have developed a computational workflow for the analysis of microstructures including the upscaling of material properties. Computations of properties are first performed using conventional material science simulations at micro to nano-scale. The subsequent upscaling of these properties is done by a novel renormalization procedure based on percolation theory. In this paper we discuss the computational challenges arising from the workflow, which include: 1) characterization of microtomography for extremely large data sets; 2) computational fluid dynamics simulations at pore-scale for permeability estimation; 3) solid mechanical computations at pore-scale for estimating elasto-plastic properties; 4) Extracting critical exponents from derivative models for scaling laws. We conclude that significant progress in each of these challenges is necessary to transform microtomography from the current research problem into a robust computational big data tool for multi-scale scientific and engineering problems
bne: Он лежит по ссылке http://www.gubkin.ru/diss2/files/Avtoreferat_Abrosimov_AA.pdf Автор благодарит Язынину Постараюсь написать отзыв
bne: По ссылке приведен пример использования для вулканогенных пород Результаты умеренные Зато наверное неплохая повторяемость (если нет подстройки под эксперта с их субъективными критериями) https://pangea.stanford.edu/ERE/pdf/IGAstandard/SGW/2012/Ayling.pdf
bne: http://rocktype.com/consulting-services Видел коллег из российского отделения в С-Петербурге Смотрелись IMHO вполне достойно Но любая автоматизация несет в себе и решения (для простых типовых ситуаций) и проблемы (для сложных и неоднозначных) и это не стоит забывать
bne: Can 3-D Printed Gypsum Samples Replicate Natural Rocks? An Experimental Study Lingyun Kong · Mehdi Ostadhassan · Chunxiao Li · Naser Tamimi Rock Mechanics and Rock Engineering Abstract 3D printing is an emerging technology which can offer valuable insight into rock characterization and theoretical model verification due to the sample reproducibility. Also, it will allow for the samples to be built at various scales with controlled geometries and specification to facilitate different types of analysis. In this study, gypsum powder was used for printing blindly to evaluate if mechanical and pore network characteristics of the specimens would resemble a natural rock. For this purpose, cylindrical specimens with different sizes were manufactured without inputting any pore network CT digital image of a natural rock. The objective was to study mechanical properties and deformation behavior of such samples by conducting a series of uniaxial compressive strength tests. Scanning electron microscope was utilized to characterize the microstructures of rock matrix prior to and after the experiments were performed. By determining the representative element area and image processing techniques, the surface porosity of 3-D printed samples was measured to be 5.8%. The analysis of pore size and shape distribution demonstrated the dominance of intermediate pore size as the main feature. This study enabled us to propose a new classification criterion for the pore shape based on printing procedures. Additional microstructural elements, micro-fractures, in particular, were identified, analyzed and classified into three separate categories, including intrapore micro-fracture, interpore micro-fracture and micro-fracture perforating pores. Finally, this study compared the mechanical properties and microstructure of 3D printed gypsum samples with typical natural rocks, also revealed the limitations in 3-D printing and suggested printing materials should be chosen, specific to the goal of the research study.
bne: Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331. № 6. 100–112 Попов Н.А. и др. Применение технологий глубокого обучения для изучения шлифов на примере Усинского месторождения нефти 100 УДК 550.8.023; 519.223.4 ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ГЛУБОКОГО ОБУЧЕНИЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ШЛИФОВ НА ПРИМЕРЕ УСИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ Попов Никита Андреевич Путилов Иван Сергеевич Гуляева Анастасия Андреевна Винокурова Екатерина Евгеньевна Статья посвящена разработке методических приемов к применению технологий машинного обучения для решения задач по углубленному анализу геолого-физических параметров на основе результатов лабораторных исследований шлифов керна. Для достижения поставленной цели был разработан специализированный табличный формат описания шлифов керна карбонатных отложений. На основе разработанного формата сформирована база данных для последующего анализа и применения технологий глубокого и поверхностного обучения. В качестве объекта исследования выбрана пермокарбоновая залежь Усинского месторождения, расположенного в Республики Коми. Технология глубокого обучения была применена с целью получения математической модели прогноза ряда геологических параметров по фотографиям шлифов. В качестве основного примера был рассмотрен прогноз восьми классов по Данему, выделяемых по шлифам. Разработанный формат позволяет все текстовые описания геологических характеристик шлифа представить в табличном виде с дискретной кодировкой. Табличное представление даѐт ряд преимуществ. Во-первых, это позволяет выполнять математико-статистический анализ описания шлифов; во-вторых, можно формировать базу для анализа, используя результаты работы разных авторов, включая фотографии шлифов; в-третьих, дает возможность сопоставлять и анализировать параметры, полученные по шлифам с другими результатами исследований кернов. На примере пермокарбоновой залежи Усинского месторождения по разработанному формату была сформирована уникальная база по данным более 1000 шлифов из 6 скважин. Дополнительно к описаниям шлифов в базу данных была загружена информация по результатам лабораторных исследований различных геолого-физических параметров, полученная на образцах керна из тех же интервалов, что и шлифы. На основании сформированной базы данных было получено соотношение газопроницаемости и пористости с категоризацией точек по классификации Данема на пермокарбоновой залежи Усинского месторождения. Сформированная база данных описаний шлифов связана и с фотографиями шлифов, что, в свою очередь, позволяет применять современные технологии компьютерного зрения, основанные на глубоком обучении, для анализа и прогноза параметров шлифов. В результате проведенных экспериментов была получена модель, которая позволяет по фотографии шлифа выделять геологические параметры. На сегодняшний день работы по пополнению базы и совершенствованию модели продолжаются, но полученная модель уже используется как инструмент, ускоряющий процесс анализа шлифов. Ключевые слова: Технология машинного обучения, лабораторные исследования керна, описание шлифов, математико-статистический анализ, классификация по Данему.
bne: Очаровательный перевод реферата с португальского Но смысл вроде ясен ======================================================= Топологическое изучение пород-коллекторов и процессов закисления комплексными сетевыми методами Петрофизика сеть пор сложные сети цифровой рок Резюме на английском языке Рентгеновская микротомография позволила развить новую область науки, применимую к пористым средам: Digital Rock. С помощью этого метода восстанавливается все поровое пространство, и можно понять динамику проникающей через него жидкости с помощью компьютерного моделирования. Однако остается вопрос, как структура окружающей среды влияет на наблюдаемые результаты. Понимание таких вопросов, как связность и кластеризация регионов, может предоставить ценную информацию о том, как происхождение пористой среды влияет на динамику жидкости, которая ее пронизывает. Эта оценка среды возможна за счет упрощения того же самого в сети соединений основных элементов и взаимодействий между ними. Проблема с описанием пористой среды в сети связи заключается в том, что нет единого мнения по определению этих основных элементов. Цель этой работы состояла в том, чтобы найти способ описания среды, который был бы применим к любой литологии, и который был бы как можно ближе к данным, извлекаемым с помощью микротомографии для анализа топологии различных горных пород с помощью сложной теории сетей. • надежный алгоритм извлечения сети пор, максимальные сферы, как основа для разделения порового пространства на сферические ячейки. Таким образом, весь объем пористого пространства, наблюдаемый с помощью микротомографии, восстанавливается и описывается в сети связи. Конечным результатом применяемого метода является сеть, описывающая всю среду, и сеть, описывающую среднюю ось взаимосвязей между порами. Локальная геометрия пор восстанавливается с помощью критерия центральности решетки, поэтому разделение определяется внутренней морфологией образцов, а не геометрическими факторами. Таким образом, мы можем проанализировать влияние реальной извилистости среды, а также взаимосвязь между порами в зависимости от проницаемости среды.Метод оказался эффективным при анализе горных пород с различной литологией: песчаника (Berea) и карбоната (Estaillades). Этот метод также применялся для оценки структуры каналов, образованных процессом подкисления породы (червоточины). ========================================== А ниже - английский Doctoral ThesisDOI10.11606/T.76.2018.tde-30012018-154357DocumentDoctoral Thesis AuthorAndreeta, Mariane Barsi (Catálogo USP)Full nameMariane Barsi Andreeta Institute/School/CollegeInstituto de Física de São CarlosKnowledge AreaApplied PhysicsDate of Defense2017-09-29PublishedSão Carlos, 2017SupervisorBonagamba, Tito José (Catálogo USP) CommitteeBonagamba, Tito José (President) Paiva, Fernando Fernandes Surmas, Rodrigo Travieso, Gonzalo Trindade, Ricardo Ivan Ferreira da Title in EnglishTopological study of reservoir rocks and acidification processes using complex networks methodsKeywords in EnglishComplex networks Digital rock Petrophysics Pore networks Wormhole Abstract in EnglishThe X-Ray imaging technology opened a new branch of science in which the internal porous structure can be captured and the reconstructed volume can be used for fluid flow simulations and structural measurements. However, there is still the question of how the internal structure of the pore space impacts in the observed simulations. A way to characterize this internal structure is by simplifying it into well-defined elements and the interaction between them, describing it as a network. The interaction between elements are the edges of the network and elements are the nodes. This opens the possibility of applying complex network theory on the characterization of porous media which has proven to give powerful insights into how the structure of porous materials influences on the dynamics of the permeating fluid. The problem with this description is in definition of the basic elements that will compose the network, since there isnt a consensus on this definition. The purpose of this work is to provide a method to analyze μCT data through networks in which the separation of the space is done in a semi-continuous method. The recovering of the pores local geometry is captured through a network analysis method of centrality, instead of a geometrical definition. This way the intrinsic morphology of the samples is what governs the pore-space separation into different entities. The method developed is based on the network extraction method Max Spheres Algorithm (MSA). The volumetric data is recovered through a network composed by sphere cells. The output of this process are two distinct networks: the complete volume network and a network which represents the variation of the channels diameter. These networks give unbiased real information on pore connectivity and can provide important data to better understand the morphology and topology of the samples. This method was successfully applied to samples of Berea sandstone, Estaillades carbonate, and to characterize the morphology of wormholes. Wormhole is the denomination of the channel formed after the application of an acid treatment as a stimulation procedure of an oil reservoir, a method of EOR (Enhanced oil recovery). This treatment consists of a reactive fluid flow injected in the inner rock of the reservoir, which creates a preferential path (wormhole) that optimizes the extraction of the hydrocarbon fluids.
bne: DIGITALROCK ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ДЛЯ БЫСТРОГО ПОЛУЧЕНИЯ НАДЕЖНЫХ ДАННЫХ О ПРОНИЦАЕМОСТИ ОТДЕЛ ПРОДАЖ ЦИФРОВОЙ КЕРН - БЫСТРОЕ ПОЛУЧЕНИЕ ТОЧНЫХ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАПИСЬ ВЕБИНАРА | РУССКИЙ ЯЗЫК | 2 ЧАСА 30 МИНУТ DigitalROCK – виртуальная лаборатория для численного моделирования многофазного потока различных флюидов через пористую среду, непосредственно на «микроуровне» - с реальной геометрией пор. Данное программное обеспечение для работы с цифровом керном – новинка не только для российских компаний, но и для нефте- и газодобывающих компаний по всему миру. Компания Dassault Systemes Russia делает все возможное, чтобы проинформировать российские компании о нашем передовом технологическом предложении и предоставить доступ к данному решению для обеспечения их конкурентоспособности. Смотреть запись Для создания оптимального плана разработки месторождения и выбора метода воздействия на нефтеносные пласты компаниям необходима надежная и подробная информация о породах-коллекторах. Традиционные физические лабораторные испытания одного образца занимают несколько месяцев и требуют сплошного отбора керна. А при повторном использовании керна его свойства изменяются и результаты, полученные на таких образцах, могут не соответствовать реальным условиям. Программное обеспечение SIMULIA DigitalROCK позволяет выполнять виртуальный анализ керна, используя в качестве входных данных трехмерное изображение высокого разрешения образца горной породы и математическое моделирование протекающих в ней процессов на уровне пор. Данный подход обеспечивает быстрое получение реалистичных петрофизических свойств и фильтрационных характеристик коллектора для более надежной разработки и эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. DigitalROCK - первое точное и надежное численное моделирование относительной проницаемости пород-коллекторов в масштабе пор и выборе подходов для повышения нефтеотдачи и газотдачи. DigitalROCK - виртуальная лаборатория для численного моделирования многофазного потока различных флюидов через пористую среду, непосредственно на «микроуровне» - с реальной геометрией пор: Высокая точность открывает новые возможности в исследовании образцов пород-коллекторов с низкой и ультранизкой проницаемостью. Получение результатов специальных лабораторных исследований керна (SCAL) за считанные дни - в сотни раз быстрее, чем при традиционных лабораторных исследованиях. Получение статистических данных по поровому пространству, определение капиллярного давления по ртутной порометрии, абсолютной проницаемости, кривых капиллярного давления и относительной фазовой проницаемости. Моделирование различных методов повышения нефтеотдачи (IOR/EOR), заводнения, нагнетания поверхностно-активных веществ (ПАВ), полимеров, газов, водогазового воздействия, гравитационного дренажа и нагнетания диоксида углерода. Возможность работы с керновым материалом, непригодным для физических лабораторных испытаний. DigitalROCK идеально встраивается в концепции технологического развития как российских компаний, так и соответствует тенденциям развития ряда ведущих нефте- и газодобывающих компаний в мире, одной из которых является BP, выбравших DigitalROCK в качестве основы для дальнейшего развития в области цифрового керна. British Petroleum в значительной мере повлияла на концепцию, функционал и вектор развития решения, более того, BP остается технологическим партнером в развитии DigitalROCK. Технологическая мощь DigitalROCK основана на уникальной комбинации: более чем 25-летнем опыте разработчиков по вычислительной гидро- и газодинамики бренда SIMULIA (прежде EXA) в внедрении метода решеточных уравнений Больцмана в разных отраслях промышленности по всему миру, в наличии сильной отраслевой группы разработчиков и экспертов, а также производственного опыта компании BP в работе с керном и МУН. Концепция решения DigitalROCK не требует от пользователя знаний вычислительной гидро- и газодинамики, позволяя концентрироваться на отраслевых производственных задачах. Решение SIMULIA DigitalROCK® предлагает лучшую в своем классе технологию моделирования на основе метода решеточных уравнений Больцмана (LBM). Эта первое надежное прогностическое решение для цифрового моделирования относительной проницаемости на уровне пор. Функция точного моделирования двухфазного потока, например нефти и воды, через пластовую породу была разработана и тщательно проверена совместно с руководителями нефтегазовой отрасли. Оптимизированное решение DigitalROCK, доступное в виде облачного веб-приложения, позволяет легко и быстро перейти от визуализации к получению результатов, а также обеспечивает беспрецедентный доступ к данным о пластовых породах для геофизиков и инженеров по разработке месторождений. Пользовательский интерфейс прост и удобен, а размещение в облаке позволяет избежать проблем с модернизацией инфраструктуры, оборудования и ИТ-ресурсов, сводя затраты к минимуму. Получение петрофизических характеристик Облачная библиотека Абсолютная проницаемость Особенности и преимуществаКлючевые возможностиОбласти применения Решение DigitalROCK — это самый быстрый способ узнать свойства породы, который начинается с визуализации образца полноразмерного керна, бокового/сверлящего керна или даже шлама. После загрузки изображения и запуска анализов можно с легкостью просмотреть рассчитанные петрофизические свойства и 3D-визуализации. Анализ порового пространства Кривые MICP Абсолютная проницаемость Относительная проницаемость Капиллярное вытеснение https://www.3ds.com/ru/produkty-i-uslugi/simulia/produkty/digitalrock/
bne: Для «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» одним из перспективных направлений развития является использование технологии «Цифровой керн». Она позволяет воссоздавать трехмерную микроструктуру керна на основе результатов томографии и других источников геологической информации и моделировать фильтрационные процессы, протекающие в пласте на микроуровне. Для этого используется совокупность выбранных математических моделей. Перспективными для применения технологии являются исследования шельфовых месторождений Каспийского и Балтийского морей. В отличие от бурения на суше, шельфовые месторождения из-за технических сложностей характеризуются незначительными объемами поисково-разведочного бурения. Как следствие, обеспеченность керновым материалом низкая. Это может осложнить качественное прогнозирование параметров разработки. «Для применения технологии «Цифровой керн» первоначально необходимо провести исследования на реальном керне, определить все его параметры, — начальник Центра исследования керна. — После этого на основе полученных данных при помощи специального программного обеспечения можно построить цифровую модель и начать моделировать различные фильтрационные процессы. Говорить о полной замене лабораторных исследований керна на его цифровой формат нельзя». «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» уже много лет успешно реализует совместные проекты по повышению эффективности разработки нефтяных и газовых месторождений региона с ПНИПУ. В 2023 году в Когалыме планируется открытие комплекса зданий образовательного центра (филиала Пермского политеха). В нем будут обучаться более 380 будущих специалистов нефтегазовой отрасли (об этом ИА «Девон» писало здесь). https://www.rogtecmagazine.com/%d0%bb%d1%83%d0%ba%d0%be%d0%b9%d0%bb-%d0%be%d1%82%d0%ba%d1%80%d0%be%d0%b5%d1%82-%d0%b2-%d0%bf%d0%b5%d1%80%d0%bc%d0%b8-%d0%ba%d1%80%d1%83%d0%bf%d0%bd%d1%8b%d0%b9-%d1%86%d0%b5%d0%bd%d1%82%d1%80-%d0%b8/?lang=ru
полная версия страницы