在探索地(di)球深(shen)處(chu)奧秘(mi)的(de)過程中，科學(xue)家(jia)和(he)工(gong)程師們(men)常常需(xu)要(yao)了(le)解巖石(shi)內部(bu)的(de)微觀世界(jie)，尤(you)其(qi)是那(na)些(xie)蘊(yun)藏(zang)著(zhe)石(shi)油、天(tian)然(ran)氣(qi)或(huo)地(di)下(xia)水的(de)巖層。雖然(ran)巖(yan)石(shi)看起來堅(jian)硬密實(shi)，但其(qi)內部(bu)其(qi)實(shi)布滿了(le)微小(xiao)的(de)孔(kong)隙和(he)裂(lie)縫，這些(xie)空(kong)間(jian)就像(xiang)地(di)下(xia)“血(xue)管”壹樣(yang)，允許流體在其(qi)中流動。為(wei)了(le)弄(nong)清楚這些(xie)“地(di)下(xia)河(he)流”是如何運(yun)行的(de)，壹種(zhong)重(zhong)要(yao)的(de)科學(xue)儀器應(ying)運(yun)而(er)生(sheng)——巖(yan)心(xin)流動分析(xi)儀器。
那(na)麽，什麽是巖(yan)心(xin)流動分析(xi)儀器？簡單(dan)來說(shuo)，它(ta)是壹(yi)種(zhong)專(zhuan)門用來研(yan)究巖石(shi)樣本(ben)(稱為(wei)“巖心(xin)”)中流體如何流動的實(shi)驗設(she)備(bei)。科學(xue)家(jia)從地(di)下(xia)鉆(zuan)探(tan)取(qu)出(chu)真實(shi)的巖(yan)石(shi)樣本(ben)，將其(qi)加工(gong)成標(biao)準(zhun)尺寸(cun)的圓(yuan)柱體，然(ran)後(hou)放(fang)入(ru)這種(zhong)儀器中進(jin)行模(mo)擬實(shi)驗。通(tong)過控(kong)制溫度(du)、壓力和(he)註入(ru)不(bu)同類(lei)型的(de)流體(如水(shui)、油(you)或氣體)，研究人員(yuan)可(ke)以(yi)精確觀(guan)察(cha)和(he)測量(liang)流體在巖石(shi)內部(bu)的(de)運(yun)動(dong)情況。
這項(xiang)技(ji)術(shu)的核心(xin)目標(biao)是揭(jie)示(shi)巖(yan)石(shi)的“滲(shen)透(tou)性(xing)”和(he)“孔隙度(du)”這(zhe)兩(liang)個關(guan)鍵(jian)特(te)性。孔隙度(du)指(zhi)的(de)是巖(yan)石(shi)中空隙所(suo)占的比例，就像(xiang)海(hai)綿(mian)能吸多(duo)少水壹(yi)樣；而(er)滲透(tou)性(xing)則(ze)衡量(liang)這(zhe)些(xie)空(kong)隙是否(fou)連(lian)通(tong)、流體能否(fou)順(shun)利通(tong)過。例如，壹(yi)塊(kuai)巖石(shi)可(ke)能(neng)有(you)很多(duo)孔隙(高孔(kong)隙度(du))，但(dan)如果這(zhe)些(xie)孔(kong)隙互不(bu)相(xiang)通(tong)，流體也無法流動(低(di)滲透(tou)性)。巖(yan)心(xin)流動分析(xi)儀器正(zheng)是用來量(liang)化(hua)這些(xie)特(te)性(xing)的(de)關(guan)鍵(jian)工(gong)具。
實(shi)驗過程中，儀器會(hui)模(mo)擬地(di)下(xia)真實(shi)的環(huan)境條件(jian)。地(di)層深(shen)處(chu)通(tong)常溫(wen)度(du)較(jiao)高、壓力巨大(da)，因(yin)此儀器配(pei)備了(le)加熱系(xi)統(tong)和(he)加壓裝置(zhi)，確(que)保實(shi)驗數(shu)據(ju)貼近(jin)實(shi)際情況。研(yan)究人員(yuan)可(ke)以(yi)通(tong)過註(zhu)入(ru)染(ran)色(se)液體(ti)或使用傳感(gan)器，實(shi)時(shi)監(jian)測流體在巖心(xin)中的行進(jin)路(lu)徑、速(su)度(du)和(he)阻力(li)。有(you)些(xie)高級(ji)儀器還(hai)能(neng)結(jie)合(he)成像(xiang)技術(shu)，比如與(yu)顯微鏡或X射(she)線(xian)掃描聯動(dong)，生(sheng)成巖石(shi)內部(bu)的(de)三維(wei)流動圖像(xiang)，讓人(ren)們(men)“看見(jian)”流體在微米(mi)級(ji)孔(kong)道(dao)中的動(dong)態過程。
這項技(ji)術(shu)的應(ying)用非常廣(guang)泛。在能源(yuan)領域(yu)，它(ta)幫助石(shi)油和(he)天(tian)然(ran)氣(qi)公司判(pan)斷某(mou)塊(kuai)油田是否(fou)值(zhi)得(de)開采(cai)，優(you)化(hua)註水(shui)或(huo)壓裂(lie)等(deng)增(zeng)產(chan)措(cuo)施；在水資(zi)源管(guan)理(li)中，它(ta)可(ke)用於(yu)評估(gu)含(han)水層的供水(shui)能(neng)力(li)或汙染(ran)物遷移風險；在碳捕(bu)集(ji)與(yu)封(feng)存(cun)(CCS)項目中，科學(xue)家(jia)利用它(ta)研(yan)究二(er)氧化(hua)碳能(neng)否(fou)安(an)全、穩定(ding)地(di)儲存在地(di)下(xia)巖層(ceng)中，避免泄(xie)漏(lou)。
此外，巖(yan)心(xin)流動分析(xi)還(hai)能(neng)揭(jie)示(shi)多(duo)相(xiang)流現象——即(ji)多(duo)種(zhong)流體(如油(you)、水(shui)、氣)同時(shi)在巖石(shi)中流動時(shi)的相(xiang)互作(zuo)用。這在實(shi)際開采(cai)中極(ji)為(wei)常見(jian)，不(bu)同流體之間的(de)“爭奪”會(hui)影(ying)響采(cai)收(shou)效(xiao)率(lv)。通(tong)過實(shi)驗，研(yan)究人員(yuan)可(ke)以(yi)找到(dao)最佳的(de)開(kai)采(cai)策(ce)略，提高資(zi)源(yuan)利用率，同時(shi)減少環境影響。
值(zhi)得(de)壹提的(de)是，這(zhe)類(lei)儀器不(bu)僅(jin)服(fu)務於(yu)工(gong)業應(ying)用，也是地(di)質學(xue)、環(huan)境科學(xue)和(he)材料(liao)科學(xue)研(yan)究的重要(yao)平(ping)臺。它(ta)幫助人(ren)們(men)理解自(zi)然(ran)界(jie)的(de)物質傳輸(shu)規(gui)律(lv)，推(tui)動(dong)基礎(chu)科學(xue)的(de)發展(zhan)。
總(zong)之(zhi)，巖(yan)心(xin)流動分析(xi)儀器就像(xiang)壹臺(tai)“地(di)下(xia)世界(jie)的顯微鏡”，讓我們(men)得(de)以(yi)窺探巖石(shi)深(shen)處(chu)的流動秘密。它(ta)將(jiang)看(kan)似靜止(zhi)的石(shi)頭轉化(hua)為(wei)動態的(de)信息(xi)源，為(wei)能源(yuan)開發、環(huan)境保護(hu)和(he)科學(xue)研(yan)究提供了(le)堅(jian)實(shi)的數(shu)據(ju)支持(chi)。隨(sui)著(zhe)技術(shu)不(bu)斷(duan)進(jin)步，這(zhe)類(lei)儀器正(zheng)變(bian)得(de)越來越(yue)智(zhi)能和(he)精準(zhun)，未(wei)來將在應(ying)對能源(yuan)挑(tiao)戰和(he)氣候(hou)變化(hua)中發揮(hui)更(geng)加重(zhong)要(yao)的(de)作用。
您的(de)位置(zhi)：首頁(ye) - 新聞(wen)中心(xin) - 看清巖石(shi)裏(li)的(de)“地(di)下(xia)河(he)流”——巖心(xin)流動分析(xi)儀器揭(jie)秘(mi) 
更(geng)新時(shi)間：2025-09-03 
瀏(liu)覽(lan)次數(shu)：145
掃碼(ma)加微(wei)信