[发明专利]一种多功能微流控芯片及其制作方法

权利要求书

1.一种多功能微流控芯片，其特征在于：包括上芯片基底、下芯片基底、模拟注入模块和模拟非均质多孔介质模块，所述模拟注入模块和所述模拟非均质多孔介质模块对称设置在所述上芯片基底和所述下芯片基底的上表面，所述上芯片基底和所述下芯片基底对接后形成多功能微流控芯片；

所述模拟注入模块包括第一模拟流体注入口、第二模拟流体注入口、模拟T型流道和模拟弯型流道，所述模拟T型流道的入口端分别形成有所述第一模拟流体注入口和所述第二模拟流体注入口，所述模拟T型流道的出口端与所述模拟弯型流道的入口端相连通，所述模拟弯型流道的出口端通过管路与所述模拟非均质多孔介质模块相连通，在所述管路上设置有模拟测压口；

所述模拟非均质多孔介质模块包括模拟非均质多孔介质注入端、模拟低渗区、模拟高渗区、非均质多孔介质产出端和模拟流体产出口，所述管路的出口端与所述模拟非均质多孔介质注入端相连通，所述模拟非均质多孔介质注入端和所述非均质多孔介质产出端分别设置在模拟区的沿流体流动方向的首尾两端，垂直于流体流动方向的所述模拟区上分别设置所述模拟低渗区和所述模拟高渗区，所述非均质多孔介质产出端的出口与所述模拟流体产出口相连通；

所述模拟低渗区包括低渗横向微通道和低渗纵向微通道，所述低渗横向微通道和所述低渗纵向微通道之间垂直设置，在所述低渗横向微通道和所述低渗纵向微通道相交处形成一低渗圆切角，所述低渗圆切角的半径为80μm；

所述模拟高渗区包括高渗横向微通道和高渗纵向微通道，所述高渗横向微通道和所述高渗纵向微通道之间垂直设置，在所述高渗横向微通道和所述高渗纵向微通道相交处形成一高渗圆切角，所述高渗圆切角的半径为150μm。

2.一种多功能微流控芯片的制作方法，其特征在于：芯片基底选择玻璃，按照下述步骤进行：

步骤1，根据第一模拟流体注入口、第二模拟流体注入口、模拟T型流道、模拟弯型流道、模拟测压口、模拟非均质多孔介质注入端、模拟低渗区、模拟高渗区、非均质多孔介质产出端和1/4圆切角的结构和尺寸设计掩模，即先在芯片基底上镀一层铬，铬上再涂一层光刻胶，然后利用激光和刻蚀工艺在铬上形成所需要的微孔道图形；

步骤2，在芯片基底上均匀涂上光刻胶并烘干，采用准直紫外线透过精密掩模照射光刻胶，被照射部分的光刻胶发生化学反应，利用显影液将反应后的光刻胶洗掉，暴露出通道部分的芯片基底，然后，在高精度的微尺度标定仪辅助下，采用氢氟酸腐蚀掉暴露部分的玻璃从而得到所需尺寸的孔道，通过精准键合技术将两片玻璃压合到一起；

步骤3，在芯片基底上第一模拟流体注入口、第二模拟流体注入口、模拟测压口和模拟流体产出口所在位置打孔，完成芯片制作。

3.一种多功能微流控芯片的实验方法，其特征在于：按照下述步骤进行：

步骤1，恒定压力或者速度从第一模拟流体注入口、第二模拟流体注入口注入不同流体，打开模拟测压口作为产出口，观察注入流体的形态、运移、相互作用等情况并进行拍摄记录；

步骤2，利用模拟测压口和模拟流体产出口对模拟非均质多孔介质模块进行饱和水、饱和油，恒定压力或速度注入驱油体系，观察模拟非均质多孔介质模块中油、水和体系的形态、分布和运移情况并进行拍摄记录，对不同驱油体系的运移规律、驱油机理及驱油效果进行评价。