[發明專利]一種模擬致密油藏微觀模型制作方法

有效

• 申請號: 201810839747.4
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109025983B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 梁天博;周福建;蘇航;姚二冬;許江文;李根生;羅兆;劉雄飛;李福遠
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京);中國石油天然氣股份有限公司;北京科麥仕油田化學劑技術有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;孫乳筍

1.一種模擬致密油藏微觀模型制作方法，其特征在于，所述的方法包括：

清洗硅片，將清洗后的硅片進行修飾、甩膠；

對甩膠后的硅片進行曝光、顯影，將油藏模型的孔隙圖案轉移到硅片上；

在硅片的孔喉圖形中鍵合納米管的位置上進行精準刻槽形成硅片槽；所述納米管為玻璃材質的納米圓管；

對刻槽后的硅片進行修飾，將納米管放置于所述硅片槽內；

將PDMS材料澆鑄到硅片并進行干燥、冷卻，得到PDMS模型；

將所述PDMS模型與PDMS蓋片進行鍵合，獲得微觀油藏模型；

所述的將PDMS材料澆鑄到硅片，得到PDMS模型包括：

將硅橡膠聚物和固化劑按10:1的比例混合攪拌，放入真空泵排氣，獲得配置的PDMS前體；

將硅片放置于預先鋪設錫紙的低皿中，將所述PDMS前體澆鑄在硅片圖形中，放置于120℃恒溫干燥箱中干燥30分鐘；

冷卻后，去除錫紙得到PDMS模型；

所述對刻槽后的硅片進行修飾，將納米管放置于所述硅片槽內還包括：

將納米管浸泡在2％三甲基氯硅烷的甲醇溶液中，將納米管潤濕性改性為油濕后，將納米管放置于所述硅片槽內。

2.如權利要求1所述的模擬致密油藏微觀模型制作方法，其特征在于，所述清洗硅片包括：

使用濃硫酸和過氧化氫的混合液浸泡硅片；

使用超純水清洗浸泡后的硅片，并蒸干硅片殘留的超純水。

3.如權利要求2所述的模擬致密油藏微觀模型制作方法，其特征在于，所述使用濃硫酸和過氧化氫的混合液浸泡硅片包括，

使用濃硫酸和過氧化氫的比例為3:1的混合液，浸泡硅片15分鐘。

4.如權利要求2所述的模擬致密油藏微觀模型制作方法，其特征在于，所述使用超純水清洗浸泡后的硅片，并蒸干硅片殘留的超純水包括：

使用無水乙醇清洗硅片1分鐘，使用丙酮搖動清洗硅片1分鐘后使用超純水清洗硅片；

將清洗后的硅片懸空放置200℃電熱板上方，蒸干殘留的超純水。

5.如權利要求1所述的模擬致密油藏微觀模型制作方法，其特征在于，所述將清洗后的硅片進行修飾、甩膠包括：

將清洗后的硅片放置于揮發缸中，滴入修飾試劑，修飾3分鐘，所述修飾試劑為六甲基二硅烷，98+％；

將修飾后的硅片放置于勻膠機中，將光刻膠鋪置與硅片并靜置1-2分鐘后，按照500rpm15s，3000rpm 75s進行甩膠，結束后真空靜置1-2分鐘。

6.如權利要求5所述的模擬致密油藏微觀模型制作方法，其特征在于，所述光刻膠包括：陰膠SU-8。

7.如權利要求1所述的模擬致密油藏微觀模型制作方法，其特征在于，所述對甩膠后的硅片進行曝光、顯影包括：

將刻有孔喉通道的掩膜與硅片疊放，進行曝光，并將曝光后的硅片放置于65℃加熱板加熱1分鐘；

使用顯影劑清洗硅片1-3分鐘，并用氮氣吹干。

8.如權利要求1所述的模擬致密油藏微觀模型制作方法，其特征在于，所述在硅片上孔喉圖形鍵合納米管的位置進行刻槽形成硅片槽包括：

在硅片上孔喉圖形鍵合納米管的位置刻槽；

用超純水清洗硅片，并用氮氣吹干刻槽后的硅片。

9.如權利要求1所述的模擬致密油藏微觀模型制作方法，其特征在于，所述對刻槽后的硅片進行修飾包括：

將刻槽后的硅片放置于揮發缸中，滴入修飾試劑，修飾3分鐘，其中所述修飾試劑為二氯二甲基硅烷。

10.如權利要求1所述的模擬致密油藏微觀模型制作方法，其特征在于，所述的將所述PDMS模型與PDMS蓋片進行鍵合，獲得微觀油藏模型包括：

將所述PDMS模型與PDMS蓋片放入氧離子刻蝕機，表面改性1分鐘，取出后立刻將PDMS模型與PDMS蓋片接觸粘合；

將粘合后的PDMS模型與PDMS蓋片放入85℃恒溫箱干燥10分鐘。