一种页岩气水两相可视化微观孔隙模型及制作方法技术

技术编号:20223008 阅读:51 留言:0更新日期:2019-01-28 21:09
本发明专利技术提供一种页岩气水两相可视化微观孔隙模型及制作方法,属于页岩气压裂开发技术领域。该模型包括页岩切片、下凹板、上盖板、第一弹性夹板和第二弹性夹板;下凹板的中间位置设置第一凹槽;上盖板的中间位置设置第二凹槽;下凹板的上部覆盖上盖板,从而使得第一凹槽和第二凹槽相对形成空腔,空腔中依次设置第一弹性夹板、页岩切片和第二弹性夹板。该模型可视化强度好,所用的多孔介质材料也考虑了岩石矿物成分等对开采过程的影响;可以承受高温高压的模拟环境,比较真实的还原地层页岩气等开采过程。

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气水两相可视化微观孔隙模型及制作方法
本专利技术涉及页岩气压裂开发
,特别是指一种页岩气水两相可视化微观孔隙模型及制作方法。
技术介绍
探究水力压裂后页岩气水两相在多孔介质中的渗流规律,对于页岩气开采等非常规能源具有重要的意义。长期以来,为了研究页岩微纳米尺度下流体在多孔介质中的渗流规律,国内外研究加工制作很多了物理模型,具体分类如下:①真实页岩岩心,可以反映地下岩石中真实的气藏开采过程,但不可视化,也难采集到流体在多孔介质中的渗流图像,不便于做深层的科学研究;②微观可视化渗流模拟物理模型,如玻璃珠模型、二维热固化多孔介质模型和二维可视化玻璃模型,通过图像采集系统可以看到流体在多孔介质流动状态,但不是在真实的多孔介质中采集,难以模拟真实岩心和矿物成分对流体的影响。目前光刻技术最小孔隙尺寸只能达到十几微米,无法满足页岩纳米尺寸级别的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种页岩气水两相可视化微观孔隙模型及制作方法。该模型包括页岩切片、下凹板、上盖板、第一弹性夹板和第二弹性夹板;下凹板的中间位置设置有第一凹槽,下凹板上还设置有注入孔、采出孔、注入通道和采出通道,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩气水两相可视化微观孔隙模型,其特征在于:包括页岩切片(1)、下凹板(6)、上盖板(7)、第一弹性夹板(8)和第二弹性夹板(9);下凹板(6)的中间位置设置有第一凹槽,下凹板上还设置有注入孔(2)、采出孔(3)、注入通道(4)和采出通道(5),注入通道(4)的一端连通注入孔(2),注入通道(4)的另一端连通第一凹槽,采出通道(5)的一端连通采出孔(3),采出通道(5)的另一端连通第一凹槽;上盖板(7)的中间位置设置有第二凹槽;下凹板(6)的上部覆盖上盖板(7),使第一凹槽和第二凹槽相对形成空腔,空腔中自下而上依次设置第一弹性夹板(8)、页岩切片(1)和第二弹性夹板(9)。

【技术特征摘要】
1.一种页岩气水两相可视化微观孔隙模型,其特征在于:包括页岩切片(1)、下凹板(6)、上盖板(7)、第一弹性夹板(8)和第二弹性夹板(9);下凹板(6)的中间位置设置有第一凹槽,下凹板上还设置有注入孔(2)、采出孔(3)、注入通道(4)和采出通道(5),注入通道(4)的一端连通注入孔(2),注入通道(4)的另一端连通第一凹槽,采出通道(5)的一端连通采出孔(3),采出通道(5)的另一端连通第一凹槽;上盖板(7)的中间位置设置有第二凹槽;下凹板(6)的上部覆盖上盖板(7),使第一凹槽和第二凹槽相对形成空腔,空腔中自下而上依次设置第一弹性夹板(8)、页岩切片(1)和第二弹性夹板(9)。2.根据权利要求1所述的页岩气水两相可视化微观孔隙模型,其特征在于:所述页岩切片(1)、下凹板(6)、上盖板(7)、第一弹性夹板(8)和第二弹性夹板(9)均为正方形;所述第一凹槽和第二凹槽为正方形。3.根据权利要求2所述的页岩气水两相可视化微观孔隙模型,其特征在于:所述注入孔(2)和采出孔(3)分别设置在下凹板(6)的两个对角区域,注入通道(4)和采出通道(5)沿着注入孔(2)和采出孔(3)的连线方向延伸。4.制作权利要求1所述的页岩气水两相可视化微观孔隙模型的方法,其特征在于:包括步骤如下:(一)制作页岩切片:对页岩岩心进行切割,再通过氩离子抛光方法对表面进行洁面处理,得到页岩切片(1);(二)制作下凹板:通过紫外光光刻技术,对匀胶铬版曝光,曝光区域为与页岩切片(1)面积相同的区域,再通过显影和祛铬手段获得和页岩切片(1)的面积相同的区域,之后利用刻蚀液对该区域进行刻蚀获得第一凹槽,对该区域面积以外的匀胶铬版表面再进行祛胶和祛铬处理,然后通过机械加工形成注入孔(2)、采出孔(3)、注入通道(4)和采出通道(5),得到下凹板(6);(三)制作上盖板:通过紫外光光刻技术,对匀胶铬版曝光,曝光区域为与页岩切片(1)面积相同的区域,再通过显影和祛铬手段获得和页岩切片(1)的面积相同的区域,之后利用刻蚀液对该区域进行刻蚀获得第二凹槽,对该区域面积以外的匀胶铬版表面再进行祛胶和祛铬处理,得到上盖板(7);(四)制作第一弹性夹板:将聚二甲基硅氧烷和固化剂混合搅拌后,放入真空干燥箱中抽真空...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱维耀李兵兵宋智勇刘雅静李华岳明刘文超
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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