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3D列印儲集巖複製品

釋出時間◕│₪↟:2022-07-05      點選次數◕│₪↟:160

一☁₪、概述

 

哈利法大學(Khalifa University)的張鐵軍團隊開發了一種3D列印儲集巖複製品的新方法▩│✘↟,這些3D列印儲集巖複製品有著複雜的多孔結構並模擬碳酸鹽巖的自然結構☁·╃│•。3D列印儲集巖複製品是透明的▩│✘↟,這樣就允許研究人員精確的成像流體如何流經岩石的超微細孔徑▩│✘↟,這些資訊有助於制定有效的策略▩│✘↟,如碳氫化合物和地熱能的提取☁₪、碳封存▩│✘↟,甚至在行星勘測期間在行星地面提取冰和水☁·╃│•。


該團隊製備的3D列印儲集巖複製品可以作為一種“岩石上的晶片”▩│✘↟,用作分析各種流體如何流經孔隙▩│✘↟,這樣就可以更環保和更具成本效益的從油田中提取更多碳氫化合物☁·╃│•。他們的技術便於定製測試☁₪、觀察和分析流體▩│✘↟,還能夠使各個領域的研究人員更容易運用微流控技術並加速生物☁₪、軟機器人☁₪、航空航天和其它新興領域的創新☁·╃│•。

 

二☁₪、步驟

 

透明“岩石”製造方法包括三個主要步驟◕│₪↟:(1)使用無顆粒樹脂(HDDA)的3D微模型列印;(2)微模型內腔塗覆方解石奈米顆粒(CalNPs)種晶;(3)微模型內方解石奈米/微蒙脫石晶體的原位生長☁·╃│•。在微模型列印中▩│✘↟,使用無顆粒樹脂可以避免光聚合中光的散射▩│✘↟,從而可以建立輪廓分明的特徵細節☁·╃│•。第二步塗覆奈米顆粒的種晶層(例如方解石奈米顆粒或其它合適的奈米顆粒)可以加速隨後的礦物奈米/微晶的均勻生長☁·╃│•。



具有礦物塗層的3D列印岩石多孔結構


三☁₪、如何使用3D印表機


3D印表機用於構建3D多孔岩石框架▩│✘↟,模擬天然儲層岩石內的孔喉結構☁·╃│•。逐層列印過程是基於真實岩石的micro-CT影象的層層疊加☁·╃│•。


摩方精密(BMF)的3D印表機可以建立解析度高達2μm的特徵尺寸▩│✘↟,可與大多數含油儲集巖孔徑相媲美☁·╃│•。


利用3D列印更好地成像地下岩石中的流體運動


四☁₪、未來


哈利法大學研究生院李紅霞博士說◕│₪↟:“摩方精密(BMF) PμSL技術具有很高的列印解析度,所以我推薦這項技術用於儲層岩石微模型製造☁·╃│•。


 

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