[发明专利]一种页岩气水两相可视化微观孔隙模型及制作方法

权利要求书

1.一种页岩气水两相可视化微观孔隙模型，包括页岩切片(1)、下凹板(6)、上盖板(7)，其特征在于：还包括第一弹性夹板(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)；

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。

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.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脱气，之后从真空干燥箱中取出，并浇注到下凹板的第一凹槽上，之后将浇注有聚二甲基硅氧烷和固化剂形成的混合物的下凹板放入恒温箱中进行恒温处理，处理一段时间后进行冷却，冷却固化成型后，将下凹板分离，形成第一弹性夹板(8)；

(五)制作第二弹性夹板：重复步骤(四)，形成第二弹性夹板(9)；

(六)高温烧结形成页岩气水两相可视化微观孔隙模型：按照从下到上的顺序依次将上述步骤中制得的下凹板(6)、第一弹性夹板(8)、页岩切片(1)、第二弹性夹板(9)和上盖板(7)叠放好后，放入到马弗炉中高温烧结，得到可视化微观孔隙模型。

4.根据权利要求3所述的页岩气水两相可视化微观孔隙模型的制作方法，其特征在于：所述步骤(二)中对匀胶铬版曝光的时间为30s-40s；显影具体为用浓度为0.05-0.2mol/L的氢氧化钠溶液进行显影；祛铬采用祛铬液祛除表面光胶和铬；所用刻蚀液为氢氟酸。

5.根据权利要求3所述的页岩气水两相可视化微观孔隙模型的制作方法，其特征在于：所述步骤(三)中对匀胶铬版曝光的时间为30s-40s；显影具体为用浓度为0.05-0.2mol/L的氢氧化钠溶液进行显影；祛铬采用祛铬液祛除表面光胶和铬；所用刻蚀液为氢氟酸。

6.根据权利要求3所述的页岩气水两相可视化微观孔隙模型的制作方法，其特征在于：所述步骤(四)和步骤(五)中聚二甲基硅氧烷和固化剂的质量比为10:1-15:1，在真空干燥箱中抽真空脱气时间为30-40min，聚二甲基硅氧烷和固化剂混合搅拌形成的混合物的浇注厚度为0.5mm；所述恒温处理为在70-90℃条件下恒温1-4小时。

7.根据权利要求6所述的页岩气水两相可视化微观孔隙模型的制作方法，其特征在于：所述步骤(四)和步骤(五)在浇注聚二甲基硅氧烷和固化剂混合搅拌形成的混合物前，在第一凹槽中加入硅油。