[发明专利]一种页岩储层压裂后渗流微观模型、制作方法及实验装置

权利要求书

1.一种页岩储层压裂后渗流微观模型，其特征在于，包括：

基板，所述基板内部具有一对进液槽、四个相互独立的空腔以及与所述空腔连通的出液槽；任一所述空腔内具有模拟页岩储层孔喉的孔喉结构，四个所述空腔分别与其内部的孔喉结构组成第一基质、第二基质、第三基质与第四基质；

其中一个所述进液槽横贯在所述第一基质与第二基质间且分别与第一基质与第二基质连通，另一个所述进液槽横贯在所述第三基质与第四基质间且分别与第三基质与第四基质连通；

所述第一基质设有垂直于所述进液槽的两支树枝形网状细裂缝；所述第三基质与第四基质分别设有三支垂直于所述进液槽且裂缝宽度等比例放大的米字形网状裂缝，所述第三基质与第四基质上的所述米字形网状裂缝以进液槽为中心呈镜像分布；

所述基板表面开有一对分别与所述进液槽连通的接头口一、两对分别与所述出液槽连通的接头口二。

2.根据权利要求1所述的一种页岩储层压裂后渗流微观模型，其特征在于，所述孔喉结构包括喉道与孔隙，所述空腔内部竖直设有若干柱状体，若干所述柱状体呈矩阵排列，相邻两个所述柱状体间的间隙为喉道，相邻四个所述柱状体交汇处的空洞为孔隙。

3.根据权利要求1所述的一种页岩储层压裂后渗流微观模型，其特征在于，所述进液槽的宽度为2mm。

4.根据权利要求1所述的一种页岩储层压裂后渗流微观模型，其特征在于，2个所述接头口一对称分布于所述基板的左右两侧，4个所述接头口二两两对称分布在所述基板的左右两侧。

5.根据权利要求1所述的一种页岩储层压裂后渗流微观模型，其特征在于，两支所述树枝形网状细裂缝的宽度为50-100μm，且二者的宽度不同，任一支所述树枝形网状细裂缝中的各分支裂缝存在宽度差异，同时各分支裂缝中存在形状、大小不同的闭合区域。

6.根据权利要求1所述的一种页岩储层压裂后渗流微观模型，其特征在于，三支所述米字形网状裂缝的裂缝宽度范围为50-200μm，且三支所述米字形网状裂缝的裂缝宽度大小从左往右依次递增，任一支所述米字形网状裂缝中的各分支裂缝宽度与主支裂缝宽度相同。

7.一种页岩储层压裂后渗流微观模型的制作方法，其特征在于，包括如下制作步骤：

1)将光刻胶喷涂在铬板上，再绘制出GDS格式掩膜版版图文件，后用无掩膜光刻机读取版图文件，对带胶铬板进行非接触式曝光，照射掩模版上需刻蚀图形的区域，使该区域的光刻胶发生反应，形成掩膜图形，得到掩模板；

2)使用清洗剂对玻璃基底清洗15min后进行抛光处理，再将玻璃基底进行烘干20min处理，然后在烘干后的玻璃基底表面溅射一层金属铬薄膜，有机溶剂清洗15min，再用负离子水冲洗3遍，在90℃下烘干20min，最后涂抹一层光刻胶在金属铬层上，得到初期玻璃基底；

3)将步骤2)中得到的初期玻璃基底放入90℃烘干机中45min进行前烘处理，然后用光刻机对初期玻璃基底进行60s曝光处理，再将初期玻璃基底沉浸在显影液中90s进行显影，最后放入120℃烘干机中70min进行坚膜处理，得到中期玻璃基底；

4)使用除铬剂除去步骤3)中得到的中期玻璃基底上的多余铬层，完成图形从光刻胶层到铬层的转移，再使用刻蚀剂，对中期玻璃基底表面裸露的玻璃表层进行湿法刻蚀，完成图形到玻片的转移，最后进行除胶与除铬处理，得到后期玻璃基底；

5)将玻璃盖板与步骤4)中得到的后期玻璃基底放置于清洁溶液中清洗15min，后用大量去离子水冲洗，将清洁后的玻璃盖板和后期玻璃基底对齐贴合，后期玻璃基底连接负极，玻璃盖板连接正极，然后至于加热器上升温至450℃，在两者之间施加750V的压力，使得后期玻璃基底一侧产生负电荷，玻璃盖板一侧产生正电荷。通过静电引力，正、负电荷结合在一起，促使后期玻璃基底与玻璃盖板之间发生化学键合，得到基板；

6)在步骤5)中得到的基板左、右两侧各打三个圆孔，作为一对接头口一与两对接头口二，得到微观模型。

8.根据权利要求7所述的一种页岩储层压裂后渗流微观模型的制作方法，步骤2)中，所述玻璃基底为Pyrex7740玻璃。