一种用于驱油研究的岩心薄片模型制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于驱油研究的岩心薄片模型，该岩心薄片模型包括石英玻璃基板、光刻胶层及石英玻璃上盖；光刻胶层位于石英玻璃基板及石英玻璃上盖之间；光刻胶层具有仿岩心结构的微观孔道；石英玻璃上盖设置有液体入口及液体出口；石英玻璃基板及光刻胶层之间、光刻胶层及石英玻璃上盖之间均为密封连接，且石英玻璃基板、光刻胶层及石英玻璃上盖之间通过螺丝固定连接。本实用新型专利技术的模型直接采用光刻胶模拟岩心结构，其可操作性强，同时降低了生产成本及加工难度。本实用新型专利技术可以通过光刻技术在光刻胶上获得任意设计形状的微观孔道，其深度可为0.5μm到1mm之间任意数值。

Core slice model for oil displacement research

The utility model provides a model for oil displacement of core slice, the core slice model including quartz glass substrate, photoresist layer and quartz glass cover; a photoresist layer located in the substrate of quartz glass and quartz glass cover; photoresist with micro pore structure of quartz glass imitation core; the upper cover is provided with a liquid entrance and the liquid outlet; and between the quartz glass substrate and a photoresist layer and a photoresist layer on the quartz glass cover are sealed and connected, and the quartz glass and quartz glass substrate, photoresist layer between the upper cover is fixedly connected by screws. The model of the utility model adopts the photoresist to simulate the core structure directly, and the utility model has the advantages of strong operability and low production cost and processing difficulty. The utility model can be used to obtain the micro channel with arbitrary design shape on the photoresist by the photoetching technique, and the depth can be any value between 0.5 m and 1mm.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于模拟岩心的薄片模型，尤其涉及一种用于驱油研究的岩心薄片模型。
技术介绍
国内对石油能源的需求日益增长，而石油勘探的难度也不断增加，因此研究如何进一步提高原油采收率已经成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。目前，常用的岩心薄片模型虽具有可视性，但是由于其内部孔道紊乱，透光性不好，所以不便于观察实验现象。因此，开发一种简单有效的用于驱油研究的岩心薄片模型及其制作方法是本领域亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于驱油研究的岩心薄片模型。为达上述目的，本技术提供了一种用于驱油研究的岩心薄片模型，该岩心薄片模型包括石英玻璃基板1、光刻胶层2及石英玻璃上盖5；所述光刻胶层2位于石英玻璃基板1及石英玻璃上盖5之间；所述光刻胶层2具有仿岩心结构的微观孔道4；所述石英玻璃上盖5设置有液体入口7及液体出口9；所述石英玻璃基板1及光刻胶层2之间、光刻胶层2及石英玻璃上盖5之间均为密封连接，且所述石英玻璃基板1、光刻胶层2及石英玻璃上盖5之间通过螺丝6固定连接。根据本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型，本技术对所用的光刻胶没有特殊要求，本领域技术人员可以根据现场作业需要选择合适的光刻胶，只要可以实现本技术的目的即可。在本技术优选的实施方式中，所用的光刻胶包括美国Microchem公司生产的型号为SU-8的光刻胶，及日本东芝生产的型号为AZ-50的光刻胶。根据本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型，优选地，所述石英玻璃基板1的厚度为10mm以上。根据本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型，优选地，所述光刻胶层2的厚度为0.5-1000μm。其中，所述仿岩心结构的微观孔道的深度与光刻胶层的厚度相同。根据本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型，优选地，所述石英玻璃上盖5的厚度为10mm以上。根据本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型，优选地，该模型还包括螺纹接头8，所述螺纹接头8通过内螺纹分别与液体入口7及液体出口9相连。所述螺纹接头用于导入油相和驱替液体。根据本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型，优选地，所述螺丝6的数目不少于3个，优选为4个。根据本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型，优选地，所述仿岩心结构的微观孔道4为阶梯状的孔道。所述阶梯状的仿岩心结构的微观孔道可以采用套刻技术进行制备得到(制备过程中建议使用同种属性的光刻胶，如同时使用阳胶、同时使用阴胶)，套刻技术为本领域的常规技术手段，本领域技术人员可以根据现场作业需要选择合适的操作及工艺参数，只要能够实现本技术的目的即可。本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型可以适用于多种不同的方法进行制作，为了进一步对本技术的用于驱油研究的岩心薄片模型进行说明，本技术还提供了应用本技术的用于驱油研究的岩心薄片模型的制作方法，所述方法包括以下步骤：a、将光刻胶旋涂于石英玻璃基板上，再对其进行烘烤固化；b、将设置有仿岩心结构的微观孔道的掩膜版覆盖于步骤a所述的经烘烤固化的光刻胶层；再经曝光、显影，得到具有仿岩心结构的微观孔道的光刻胶层；c、在石英玻璃上盖的相应位置分别加工出液体入口及液体出口；再将加工出液体入口及液体出口的石英玻璃上盖覆盖于具有仿岩心结构的微观孔道的光刻胶层上并对二者之间进行密封，最后再将石英玻璃基板、光刻胶层及石英玻璃上盖之间通过螺丝固定连接，得到所述用于驱油研究的岩心薄片模型。根据本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型的制作方法，所述步骤a还包括对石英玻璃基板依次进行清洗和表面修饰的操作；再将光刻胶旋涂于经清洗和表面修饰后的石英玻璃基板上；且上述清洗和表面修饰的操作均为本领域常规方法，本领域技术人员可以根据现场作业需要选择合适的清洗及表面修饰方法及工艺参数。根据本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型的制作方法，本技术对步骤a中的烘烤固化操作没有具体要求，本领域技术人员可以根据现场作业需要选择合适的烘烤固化步骤及工艺条件，只要可以实现本技术烘烤固化的目的即可。根据本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型的制作方法，本技术对步骤b中所用的掩膜版材料也不作具体要求，在本技术优选的实施方式中，所用掩膜版可以选用菲林掩膜版或者石英掩膜版，其尺寸根据所模拟的岩心结构的大小来定，常见为长宽4英寸的掩膜版。此外，本技术对在掩膜版上加工仿岩心结构的微观孔道的具体操作也不作要求，本领域技术人员可以采用现有技术中的方法在掩膜版上加工出预定形状的微观孔道。根据本技术所述的用于驱油研究的岩心薄片模型的制作方法，本技术步骤b中的曝光、显影工艺取决于本技术所选用的光刻胶；且本领域技术人员知晓根据所选用的光刻胶的不同选择合适的曝光、显影工艺操作及工艺条件。根据本技术所述的制作方法，优选地，步骤c还包括采用机床在所述液体入口及液体出口加工内螺纹的操作。根据本技术所述的制作方法，步骤c中所述的密封可以直接进行贴合密封，或者在石英玻璃上盖加一层薄薄的塑料片，或耐石油的材料，但是其厚度不能超过光刻胶上的仿岩心结构的微观孔道的深度。本技术还提供了上述用于驱油研究的岩心薄片模型在驱油研究中的应用。与现有技术方案相比，本技术技术方案具有下述明显优点：1、本技术的用于驱油研究的岩心薄片模型直接采用光刻胶模拟岩心结构，其可操作性强，同时降低了生产成本及加工难度。2、本技术可以通过光刻技术在光刻胶上获得任意设计形状的微观孔道，其深度可以为0.5μm到1mm之间的任意数值。3、本技术的用于驱油研究的岩心薄片模型上下盖板选用较厚的石英玻璃，石英玻璃的使用使得岩心薄片模型可视化，且岩心薄片模型可承受较高的压强。4、本技术得到的用于驱油研究的岩心薄片模型可重复使用。5、可通过套刻工艺获得不同深度(阶梯状)的岩心薄片模型。附图说明图1为本技术实施例1中的用于驱油研究的岩心薄片模型的示意图；图2为本技术实施例2中的用于驱油研究的岩心薄片模型的制作方法示意图。主要附图标号说明：1、石英玻璃基板；2、光刻胶层；3、掩膜版；4、仿岩心结构的微观孔道；5、石英玻璃上盖；6、螺丝；7、液体入口；8、螺纹接头；9、液体出口。具体实施方式以下通过具体实施例及说明书附图详细说明本技术的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本技术的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。实施例1本实施例提供了一种用于驱油研究的岩心薄片模型，其示意图如图1所示，该岩心薄片模型包括石英玻璃基板1、光刻胶层2及石英玻璃上盖5；所述光刻胶层2位于石英玻璃基板1及石英玻璃上盖5之间；所述光刻胶层2具有仿岩心结构的微观孔道4；所述石英玻璃上盖5设置有液体入口7及液体出口9；所述石英玻璃基板1及光刻胶层2之间、光刻胶层2及石英玻璃上盖5之间均为密封连接，且所述石英玻璃基板1、光刻胶层2及石英玻璃上盖5之间通过4个螺丝6固定连接；该模型还包括2个螺纹接头8，所述螺纹接头8通过内螺纹分别与液体入口7及液体出口9相连；其中，所述石英玻璃基板的厚度为10mm；所述石英玻璃上盖的厚度为10mm；所述光刻胶层的厚度(仿岩心结构的微观孔道4的深度)为10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱油研究的岩心薄片模型，其特征在于，该岩心薄片模型包括石英玻璃基板(1)、光刻胶层(2)及石英玻璃上盖(5)；所述光刻胶层(2)位于石英玻璃基板(1)及石英玻璃上盖(5)之间；所述光刻胶层(2)具有仿岩心结构的微观孔道(4)；所述石英玻璃上盖(5)设置有液体入口(7)及液体出口(9)；所述石英玻璃基板(1)及光刻胶层(2)之间、光刻胶层(2)及石英玻璃上盖(5)之间均为密封连接，且所述石英玻璃基板(1)、光刻胶层(2)及石英玻璃上盖(5)之间通过螺丝(6)固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于驱油研究的岩心薄片模型，其特征在于，该岩心薄片模型包括石英玻璃基板(1)、光刻胶层(2)及石英玻璃上盖(5)；所述光刻胶层(2)位于石英玻璃基板(1)及石英玻璃上盖(5)之间；所述光刻胶层(2)具有仿岩心结构的微观孔道(4)；所述石英玻璃上盖(5)设置有液体入口(7)及液体出口(9)；所述石英玻璃基板(1)及光刻胶层(2)之间、光刻胶层(2)及石英玻璃上盖(5)之间均为密封连接，且所述石英玻璃基板(1)、光刻胶层(2)及石英玻璃上盖(5)之间通过螺丝(6)固定连接。2.根据权利要求1所述的用于驱油研究的岩心薄片模型，其特征在于，所述石英玻璃基板(1)的厚度为10mm以上。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传斌，李俊键，糜利栋，赵玉云，裴艳丽，高亚军，王依诚，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：新型
国别省市：北京;11