大量勘探数据表明,地质中储层岩石的微观孔隙结构,将影响着储层的油气储集和渗流能力。其中油层的岩石孔隙度和喉道分布情况,是认识油层的储油情况、估算油气储量和分析油气藏产能情况的基础。因此研究孔隙度和喉道情况对深入揭示岩石的微观结构具有重要意义,并为进一步的油气藏勘探开发具有实际的指导意义。目前石油地质行业内对岩石储层的微观结构进行了大量的研究,且取得了一系列的研究成果。并且在油气藏地质中已有较多测定孔隙度和喉道方法,但现有的测定方法中存在对仪器设备条件要求较高,高压对岩石原生孔隙造成一定程度不可逆的破坏,岩石中石英等矿物对孔隙和喉道判断的影响等问题。近年来,纳米技术得到快速发展,并且广泛的应用于各个学科领域,形成一系列的交叉学科。多功能纳米材料由于具有多种功能,相比单一功能的纳米材料而言具有更广泛的应用范围,受到研究者的青睐。其中磁性荧光纳米二氧化硅材料由于具有良好的磁性、荧光性、易修饰、生物相容性等特点而被广泛的应用于生物医学成像等方面。基于双功能磁性荧光纳米二氧化硅的优点和地质中测定孔隙和喉道存在的问题,本论文拟采用化学方法合成双功能磁性荧光纳米二氧化硅并以此作为纳米荧光探针,对岩石的微观孔隙结构进行成像分析,为孔隙度和喉道的测定提供一种新的思路。⑴通过溶胶-凝胶法将Fe₃O₄和荧光染料包覆于二氧化硅中,制备具有双功能的磁性荧光纳米粒子。用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对所制备纳米材料的形貌进行表征,用磁滞回线仪测定复合纳米材料的磁性强度,用荧光分光光度计测定其荧光强度。结果表明:所制得的纳米粒子呈微球形,粒径较均匀,呈葡萄串状,粒径在20-120 nm左右。通过磁滞回线测定发现,包覆后的纳米材料磁性强度有明显的降低,但磁性降低的程度和纳米粒子的大小没有明显的关系。合成的磁性荧光材料具有一定的荧光强度,且荧光激发和发射波长与纯荧光染料溶液相比,分别发生了一定的蓝移和红移现象。随着纳米粒子粒径的增大,Fe₃O₄百分含量降低,Dye/Fe比例增大。⑵将合成的磁性荧光纳米材料注入岩石进行成像分析实验,发现砂岩的孔隙和喉道均有较强的荧光强度。页岩不仅可以明显的观察到孔隙和喉道的具体位置及形状,而且对孔隙边缘情况也能十分清晰明了观察到;不同类型的孔隙均有较好的成像效果且更有利于小孔隙的成像观察;通过与传统的铸体薄片法测定结果对比,该方法测定孔隙度结果更接近于气体吸附法数据;利用软件对样品的孔隙度和喉道进行定性及定量分析。为验证该方法测定结果的准确性,进行气体法测定岩石的孔隙度和渗透率对比实验其中用磁性荧光纳米材料成像后测得的砂岩孔隙度为2.70%、5.77%、8.18%、10.21%、页岩为3.21%、4.46%,而采用气体等温膨胀原理（波义耳定律）测定砂岩的孔隙度分别为3.33%、6.18%、8.91%、11.82%,页岩的孔隙度为3.77%、5.12%,两种方法所得数据相差不大,在可接受的范围之内。⑶在实验中发现采用包覆法制备的磁性荧光纳米材料存在荧光淬灭的现象,为此尝试采用化学键合法将罗丹明B键合在二氧化硅的硅壳表面减小荧光淬灭。键合后的双功能磁性荧光纳米材料为反晶尖结构;和包覆法制备纳米粒子相比,荧光强度有一定的增强。并且键合后的纳米材料也能较好对砂岩进行成像分析。