定性分析多孔介质中毛细作用的微米级毛细管束模型及制法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种用于定性分析多孔介质中毛细作用 的微米级毛细管束模型及其利记博彩app，以及一种用于定性分析多孔介质中毛细作用的实验 设备。
【背景技术】
[0002] 随着中高渗油藏可采储量的减少，低渗透油藏的开发越来越引起人们的重视，国 内外已开发出多种化学驱油剂用于提高低渗透油藏的原油采收率，如表面活性剂、活性水、 纳米液等。目前，实验室内评价化学驱油剂驱油性能的模型主要是岩芯物理模型，其获得的 驱油效率相对较为准确，但是，利用这种模型进行驱油剂性能评价时主要存在两个问题： (1)评价的是化学驱油剂的综合效果，不能定量的表征驱油剂的毛管阻力、粘附力、渗流速 度、剪切粘度和剥离原油速率等驱油性能指标，难于从微观机理上评价驱油性能；（2)由于 低渗储层孔隙结构类型繁多、混杂，吼道半径细小，导致岩芯模型在模拟低渗油藏环境时实 验周期特别长，成本较高，且模型不可复制，难以重复使用。
[0003] 近年来，有人报道用毛细管来模拟地层孔隙进行驱替实验，但所涉及到的毛细管 内径都较大，一般为毫米级，只能模拟高渗储层，且仅仅是单根毛细管，所得数据可靠性低。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于定性分析多孔介质中毛细 作用的微米级毛细管束模型及其利记博彩app。该微米级毛细管束模型结合图像采集系统可定 性分析驱油剂在多孔介质中的毛细作用，并可直观观察驱油剂的流动情况，为驱油剂，尤其 是纳米驱油剂微观驱油机理的研究提供实验基础。
[0005] 本发明的目的还在于提供一种用于定性分析多孔介质中毛细作用的实验设备，其 至少包括上述的用于定性分析多孔介质中毛细作用的微米级毛细管束模型。
[0006] 为达到上述目的，本发明首先提供了一种用于定性分析多孔介质中毛细作用的微 米级毛细管束模型，其包括一基板，该基板上刻蚀有若干条等内径或不等内径的平行并联 的毛细管，形成毛细管束，在所述毛细管束的两端分别刻蚀有与所述毛细管束垂直的凹槽， 在与所述毛细管束相对的凹槽的两侧分别刻蚀有与所述凹槽垂直的一输入毛细管以及一 输出毛细管，所述输入毛细管与所述输出毛细管分别通过所述凹槽与所述毛细管束中的每 根毛细管连通。所述输入毛细管与所述输出毛细管用于连接本发明提供的微米级毛细管束 模型和与其配合使用的实验装置。
[0007] 在上述的微米级毛细管束模型中，优选地，所述毛细管束中的毛细管的内径均为2 μL?~25μL?，所述输入毛细管与所述输出毛细管的内径均为100μπ?~500μπ?。
[0008] 在上述的微米级毛细管束模型中，优选地，所述毛细管束中的每两根毛细管之间 的距离为1mm~3mm。
[0009] 本发明还提供了上述用于定性分析多孔介质中毛细作用的微米级毛细管束模型 的利记博彩app，其包括以下步骤：
[0010] 步骤1:将微米级毛细管束的初始模型通过感光的形式形成在铬板上，作为母版；
[0011] 步骤2:对基板的表面进行预处理；
[0012] 步骤3:将母版与表面预处理后的基板叠放在一起，通过紫外光照射叠放在一起的 母版和基板，使母版上的微米级毛细管束初始模型的图形刻在基板上；
[0013] 步骤4:将基板上未刻有微米级毛细管束初始模型的图形的区域进行保护，然后浸 入腐蚀溶液中进行腐蚀，得到基板模型；
[0014] 步骤5:对基板模型进行去除石蜡、烧结等步骤，得到所述的微米级毛细管束模型。
[0015] 在上述的方法中，优选地，步骤1中的微米级毛细管束的初始模型是通过以下方法 制作得到的：如图1所示，在玻璃板16上刻蚀多条平行的第一凹槽，每两条平行的第一凹槽 之间的距离可以为1mm~3mm，在第一凹槽的两端分别刻蚀与全部第一凹槽垂直的连通槽 19,共两条连通槽19,在与第一凹槽相对的连通槽19的两侧分别刻蚀与连通槽垂直的第二 凹槽，共两条第二凹槽，然后在所述第一凹槽及第二凹槽内粘结相应数量的毛细管，每个凹 槽粘结一根毛细管，其中，第一凹槽内的多根毛细管形成毛细管束17,第二凹槽内的毛细管 分别称为前端毛细管15与末端毛细管18,所述前端毛细管15、末端毛细管18和毛细管束17 之间通过连通槽19相互连通。所述毛细管束17中的毛细管的内径为2μπι-25μπι;所述前端毛 细管15和所述末端毛细管18的内径均为100μπι~500μπι。其中，在玻璃板上刻蚀第一凹槽、第 二凹槽和连通槽19可以采用玻璃磨槽机，磨槽深度可以根据实际情况进行调整，一般可以 为1mm;毛细管束17中的毛细管以及前端毛细管15和末端毛细管18均可以商购获得，将它们 分别粘结在第一凹槽和第二凹槽可以采用胶水。
[0016] 在上述的方法中，优选地，步骤1是采用照相技术将微米级毛细管束的初始模型形 成在铬板上，可以具体包括:将微米级毛细管束的初始模型调至相机观察室中的圆圈中间 并调整图像至清晰;将铬板含铬一面朝向相机前端，放入铬板并调整图像至清晰，打开照相 制版机的电源开关，然后打开UV(紫外光)开关，预热后打开相机快门，开始曝光，曝光几分 钟后;取出铬板，显影并清洗后，得到所述母版。更优选地，所述显影并清洗是依次在一次显 影液中晃动，清洗，再在二次显影液中晃动。其中，一次显影液可以为质量浓度0.5 %~ 0.6%的NaOH溶液(可以采用去离子水配制）；二次显影液可以为水(可以为去离子水）、98% 醋酸和硝酸铈铵以200mL: 7-9mL: 40g的比例配制得到的。
[0017] 在上述的方法中，优选地，步骤2可以具体包括:对基板进行清洗、烘干;然后将烘 干后的基板用负胶底液或正胶底液浸泡，之后烘干;再进行匀胶、坚膜，得到表面预处理后 的基板。
[0018] 在上述的方法中，优选地，所述基板包括玻璃板等。
[0019] 在上述的方法中，优选地，步骤3可以具体包括:将母版与表面预处理后的基板叠 放在一起，使母版的胶膜与基板的胶膜紧密扣合在一起，随后进行紫外光照射光刻;然后进 行显影及清洗;再进行坚膜，使母版上的微米级毛细管束初始模型的图形刻在基板上。其 中，显影所采用的显影液可以与步骤1中的相同。
[0020] 在上述的方法中，优选地，在步骤4中，所述腐蚀溶液是由氢氟酸和氟化氨配制而 成的。更优选地，所述氢氟酸和所述氟化氨的比例为1 〇〇mL: 8~10g。
[0021] 在上述的方法中，优选地，在步骤4中，浸入腐蚀溶液中进行腐蚀的时间为40~ 60s，并且腐蚀后进行清洗。
[0022] 在上述的方法中，优选地，在步骤4中，将基板上未刻有微米级毛细管束初始模型 的图形的区域进行保护是采用石蜡涂封进行保护。
[0023] 在上述的方法中，优选地，步骤5还包括:将进行去除石蜡、烧结等步骤后的基板模 型裁切为一定的尺寸，到所述的微米级毛细管束模型。
[0024]在上述的方法中，优选地，在步骤5中，所述烧结是在650°C~670°C进行的。
[0025] 另一方面，本发明还在于提供一种用于定性分析多孔介质中毛细作用的实验设 备，其至少包括上述的用于定性分析多孔介质中毛细作用的微米级毛细管束模型，以及
[0026] 图像采集系统，用于采集在所述微米级毛细管束模型中液体流动过程(主要包括 驱油过程)的图像。
[0027] 根据本发明的【具体实施方式】，优选地，所述实验设备还可以包括：
[0028] 注入系统，与所述微米级毛细管束模型相连，用于向所述微米级毛细管束模型中 注入驱油剂(或者水或原油)并测量驱油过程中所述驱油剂(或者水或原油）的注入压力；
[0029] 流量测量系统，与所述微米级毛细管束模型相连，用于获取在驱油过程中被驱替 的原油流量；
[0030] 数据分析系统，分别与所述注入系统、图像采集系统、流量测量系统相连，用于根 据所述驱油剂的注入压力、所述驱油过程的图像和所述被驱替的原油流量获得所述驱油剂 的驱油性能指标参数。
[0031] 在上述实验设备中，优选地，所述注入系统包括:柱塞栗、中间容器、压力传感器； 所述柱塞栗与所述中间容器相连，用于驱