微型X射线光揭示了孔隙空间细节和基于岩石的微流体装置的空间分辨率
Laura Frouté1, Kelly M Guan1, Wenbing Yun2
1Department of Energy Science and Engineering, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA. kovscek@stanford.edu.
Lab on a chip
|August 17, 2023
概括
微X射线光 (μXRF) 在高分辨率下有效地绘制了泥石和页岩中的多孔性. 这种技术为页岩性质提供了新的见解,克服了当前表征方法的局限性.
科学领域:
- 地质科学地质科学是指地球科学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 了解泥石和页岩结构 (结构,组成) 对于预测储存和运输特性至关重要.
- 现有的表征方法在探测多个尺度 (毛孔,骨折) 和在代表性现场条件下在精细分辨率下测量属性方面面临挑战.
- 微X射线光 (μXRF) 在10μm以下的分辨率下提供高性能元素成像,潜在地揭示了页岩特性,如矿物成分,孔隙性和现场压力梯度.
研究的目的:
- 使用微流体设备和对比液体设计和实施一个孔径映射协议.
- 在页岩孔网的表征中建立μXRF的概念验证.
- 评估μXRF在地球科学中的微流体应用中的优点和局限性.
主要方法:
- 采用了采用真岩孔网图案的蚀刻微型模型.
- 采用一种新的,非同步子基的μXRF显微镜进行测量.
- 注册的μXRF数据集与岩层面罩,并应用细分算法进行孔隙性比较.
- 进行了灵敏度分析和光束研究以评估性能.
主要成果:
- 在模型和真实岩石微流体设备上使用μXRF成功地绘制了孔径图.
- 证明了μXRF提供高分辨率元素和孔径数据的能力.
- 识别了微流体表征的μXRF技术的优点和局限性.
结论:
- 微X射线光 (μXRF) 是微流体应用的一个有价值和重要的新成像技术.
- μXRF允许详细描述泥石和页岩中的孔尺度特性.
- 开发的协议表明,它有助于进一步了解页岩流体的储存和运输.
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