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3D打印儲集巖復(fù)制品

更新時間:2022-07-05點(diǎn)擊次數(shù):803

一、概述

 

哈利法大學(xué)(Khalifa University)的張鐵軍團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種3D打印儲集巖復(fù)制品的新方法,這些3D打印儲集巖復(fù)制品有著復(fù)雜的多孔結(jié)構(gòu)并模擬碳酸鹽巖的自然結(jié)構(gòu)。3D打印儲集巖復(fù)制品是透明的,這樣就允許研究人員精確的成像流體如何流經(jīng)巖石的超微細(xì)孔徑,這些信息有助于制定有效的策略,如碳?xì)浠衔锖偷責(zé)崮艿奶崛 ⑻挤獯妫踔猎谛行强睖y期間在行星地面提取冰和水。


該團(tuán)隊(duì)制備的3D打印儲集巖復(fù)制品可以作為一種“巖石上的芯片”,用作分析各種流體如何流經(jīng)孔隙,這樣就可以更環(huán)保和更具成本效益的從油田中提取更多碳?xì)浠衔铩K麄兊募夹g(shù)便于定制測試、觀察和分析流體,還能夠使各個領(lǐng)域的研究人員更容易運(yùn)用微流控技術(shù)并加速生物、軟機(jī)器人、航空航天和其它新興領(lǐng)域的創(chuàng)新。

 

二、步驟

 

透明“巖石”制造方法包括三個主要步驟:(1)使用無顆粒樹脂(HDDA)的3D微模型打印;(2)微模型內(nèi)腔涂覆方解石納米顆粒(CalNPs)種晶;(3)微模型內(nèi)方解石納米/微蒙脫石晶體的原位生長。在微模型打印中,使用無顆粒樹脂可以避免光聚合中光的散射,從而可以創(chuàng)建輪廓分明的特征細(xì)節(jié)。第二步涂覆納米顆粒的種晶層(例如方解石納米顆粒或其它合適的納米顆粒)可以加速隨后的礦物納米/微晶的均勻生長。



具有礦物涂層的3D打印巖石多孔結(jié)構(gòu)


三、如何使用3D打印機(jī)


3D打印機(jī)用于構(gòu)建3D多孔巖石框架,模擬天然儲層巖石內(nèi)的孔喉結(jié)構(gòu)。逐層打印過程是基于真實(shí)巖石的micro-CT圖像的層層疊加。


摩方精密(BMF)的3D打印機(jī)可以創(chuàng)建分辨率高達(dá)2μm的特征尺寸,可與大多數(shù)含油儲集巖孔徑相媲美。


利用3D打印更好地成像地下巖石中的流體運(yùn)動


四、未來


哈利法大學(xué)研究生院李紅霞博士說:“摩方精密(BMF) PμSL技術(shù)具有很高的打印分辨率,所以我推薦這項(xiàng)技術(shù)用于儲層巖石微模型制造。