コアホルダーと高圧手動ポンプは、統合システムとして機能し、深部地球の封じ込め条件を再現します。コアホルダーは岩石サンプルを物理的に固定し、高圧手動ポンプはホルダーにオイルを注入して拘束圧を発生させます。このセットアップは地質学的地層応力をシミュレートし、実験流体がバイパスするのではなく、岩石の内部亀裂を介してのみ流れるようにします。
主なポイント：これらのコンポーネントの主な目的は、隔離とシミュレーションです。深部岩盤の応力を模倣する外部圧力を印加することにより、サンプル周囲からの流体漏れを防ぎ、浸透率データが亀裂の実際の挙動を反映するようにします。
岩石コアホルダーの役割
標本の固定
コアホルダーの基本的な機能は、人工的に亀裂を入れた花崗岩サンプルを所定の位置に固定することです。これは、実験の物理的な封じ込め容器として機能します。
密閉環境の作成
サンプルを剛性を持って保持することにより、コアホルダーは圧力を均一に印加できるチャンバーを提供します。これは、緩い岩石サンプルを有効な実験対象に変換するための最初のステップです。
高圧手動ポンプの役割
拘束圧の印加
高圧手動ポンプは、化学流体を注入するために使用されるポンプとは異なります。その特定の仕事は、岩石サンプルの周囲のコアホルダーチャンバーにオイルを注入することです。
地層応力のシミュレーション
このオイル注入により、拘束圧が発生します。これは、岩石サンプルを all sides から押しつぶす外部力です。これにより、深部岩石が自然の地下環境で経験する巨大な重量と応力が効果的にシミュレートされます。
この相互作用が重要な理由
流体バイパスの防止
十分な拘束圧がない場合、実験流体（水や化学刺激剤など）は抵抗の少ない経路をたどります。通常、これは岩石自体を流れるのではなく、サンプルの側面を漏れることを意味します。
データ整合性の確保
手動ポンプを使用して応力を印加することにより、システムは流体が事前に設定された亀裂のみを流れるようにします。これにより、結果として得られる浸透率試験結果が岩石の内部構造に対して本物であり、正確であることが保証されます。
ポンプタイプの区別
拘束圧 vs. 注入
高圧手動ポンプと、高度なセットアップで言及されている高精度定流量ポンプを混同しないことが重要です。
特定の機能
手動ポンプは、岩石を保持するための静的な外部圧力（拘束圧）を提供します。逆に、精密ポンプは、ダルシーの法則を介して浸透率を計算するために使用される流体の動的な内部フロー（注入）を提供します。
目標に合わせた適切な選択
有効な実験結果を保証するには、両方のコンポーネントが特定の目的に使用されていることを確認する必要があります。
- 主な焦点がデータの精度である場合：手動ポンプが側壁の漏れを完全に防ぐのに十分な拘束圧を印加していることを確認してください。そうしないと、浸透率の計算が無効になります。
- 主な焦点が現実的なシミュレーションである場合：手動ポンプの圧力を、モデリングしようとしている深度の特定の地層応力に一致するように調整します。
動的シミュレーションの成功は、1滴の流体が注入される前に、貯留層の物理的応力を適切に再現することにかかっています。
概要表：
| コンポーネント | 主な機能 | 実験的役割 |
|---|---|---|
| コアホルダー | 標本封じ込め | 岩石サンプルを固定し、試験用の密閉環境を作成します。 |
| 高圧手動ポンプ | 拘束圧生成 | オイルを注入して外部応力を印加し、深部地球の地質学的条件を模倣します。 |
| 相互作用 | 流体バイパス防止 | 流体を内部亀裂に流し込み、正確な浸透率データを保証します。 |
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