[发明专利]模拟油藏岩石颗粒粗糙面上水膜的方法

说明书

本发明提供一种模拟油藏岩石颗粒粗糙面上水膜的方法，包括：在暗室中，在一组铬版条上光刻小圆，模拟岩石孔隙；配好一定浓度的氢氟酸溶液，将光刻后的铬版条依次放入溶液中进行腐蚀；在腐蚀好的铬版条上盖上一块大小相同的玻璃条，放入电阻炉中，烧结出试制模型；确定正式模型的腐蚀时间；在铬版上光刻孔隙网络，按确定的腐蚀时间，放入所配的氢氟酸中进行腐蚀，用电阻炉按摸索出的合适温度进行烧结；用制作的模型进行饱和水和油驱水实验，观察颗粒边缘的水膜形成过程。该模拟油藏岩石颗粒粗糙面上水膜的方法可以在玻璃模型的孔隙边缘，形成一层与天然岩心颗粒粗糙面上相同的水膜，从而在玻璃模型中观察到水膜的形成及在水驱油时的变化情况。

技术领域

本发明涉及天然岩心孔隙网络玻璃模型的制作及实验应用领域，特别是涉及到一种模拟油藏岩石颗粒粗糙面上水膜的方法。

背景技术

利用天然岩心的孔隙网络玻璃模型进行油水渗流实验，可以观察到微观孔隙网络中的许多现象，是认识和研究微观渗流的重要手段。

在扫描电镜下可以观察到，天然岩心的表面非常粗糙，因为它是由各种微小的矿物颗粒结合在一起构成的。对于由亲水矿物颗粒构成的粗糙面，其一个重要特征就是会在颗粒表面形成一层水膜，这层水膜会影响孔隙表面的润湿性、相对渗透率曲线、岩石电阻率、储层敏感性、驱油效率、剩余油微观分布、微观油水渗流机理、油气成藏机理，以及通过束缚水饱和度评价油藏的储量等，因此能否模拟这层水膜，对于进行孔隙网络玻璃模型实验非常重要。

在制作孔隙网络玻璃模型时，由于模型为玻璃材料，所以孔隙表面非常光滑；并且模型的烧结温度在500℃到600℃之间，即使模型在进行酸蚀时会有一些简单的麻点粗糙面，但在高温下玻璃表面处于微熔状态，这种麻点粗糙面就会完全消失，变成光滑的玻璃表面。用这样的模型进行实验，就无法在孔隙表面形成水膜，也就无法模拟天然岩心颗粒粗糙面上的水膜。为此我们发明了一种新的模拟油藏岩石颗粒粗糙面上水膜的方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟油藏岩石颗粒粗糙面上水膜的方法，为利用孔隙网络玻璃模型进行实验创造更全面、更形象的实验条件，对于研究亲水孔隙中的油水渗流具有重要意义。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：模拟油藏岩石颗粒粗糙面上水膜的方法，该模拟油藏岩石颗粒粗糙面上水膜的方法包括：步骤1，在暗室中，在一组铬版条上光刻小圆，模拟岩石孔隙；步骤2，配好一定浓度的氢氟酸溶液，将光刻后的铬版条依次放入溶液中进行腐蚀，每块铬版条的腐蚀时间不同；步骤3，在腐蚀好的铬版条上盖上一块大小相同的玻璃条，放入电阻炉中，按温度从低到高逐步升温，摸索合适的烧结温度，烧结出试制模型；步骤4，将烧结出的圆形孔隙切割成两半，并在偏光显微镜下观察圆形孔隙的剖面形状，选择具有倒梯形剖面的模型，将其腐蚀时间作为制作正式模型的腐蚀时间；步骤5，按步骤1的方法，在铬版上光刻孔隙网络，按步骤4确定的腐蚀时间，放入步骤2所配的氢氟酸中进行腐蚀，用步骤3所用的电阻炉按摸索出的合适温度进行烧结；步骤6，用制作的模型进行饱和水和油驱水实验，观察颗粒边缘的水膜形成过程。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，在暗室中，将制作孔隙网络玻璃模型所用的铬版，用玻璃刀切割成1.5cm宽的长条形；然后通过光化学刻蚀技术，在每一个铬版条中心线上刻出一个系列直径约1毫米的圆，光刻后，圆内的抗蚀保护膜被去除，圆外的抗蚀保护膜完好。

在步骤2中，氢氟酸溶液的浓度在30％-50％之间，根据实验条件确定，不同铬版条的腐蚀时间差值为2秒到10秒之间，视酸的浓度、铬版玻璃的材质而定。

在步骤2中，第1块铬版条腐蚀5秒钟后取出，立即放入大量蒸馏水中清洗；然后放入第2块铬版条腐蚀10秒钟后取出清洗；同法，将其它铬版条也依次进行腐蚀，每次腐蚀时间增加5秒钟。