[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

说明书

本发明属于页岩油气藏研究领域，尤其涉及一种页岩储层压裂后渗流微观模型、制作方法及实验装置，本发明根据页岩油气藏低孔低渗的特点，模拟出具备微米级孔喉的储层微观模型，以解决宏观上难以观察页岩内部流体渗流特征的问题。该微观模型的制作流程大致为三部分，首先制作出掩膜版，对掩膜版进行曝光得到需要使用的模型图；然后利用掩膜版对基底进行曝光处理，将刻蚀图形转移到光刻胶上，然后由光刻胶转移至铬层，再移至基底；最后再进行阳极键合制作出基板，得到微观模型。本发明的微观模型可结合图像采集装置和图像显示装置对微观模型内部的注入流体进行可视化研究，观察流体在微米级裂缝‑基质储层中的流动情况。

技术领域

本发明属于页岩油气藏研究领域，尤其涉及一种页岩储层压裂后渗流微观模型、制作方法及实验装置。

背景技术

油气勘探开发领域从常规油气向非常规油气跨越，是石油工业发展的必然趋势，而中国丰富的页岩油资源，已经成为非常规石油勘探中的主要领域之一。但是页岩储层中结构复杂，致密性强，非均质性强，且具有斑状润湿的特点，无法用常规手段进行开发。通过对页岩油藏高效开发的理论研究，发现综合运用多种压裂技术，将常规的单一主裂缝开发模式改造成复杂的体积缝网开发模式，可以极大的提高致密页岩油藏的开发效率。

目前，多级水力压裂、大型体积压裂及重复压裂等储层改造技术是目前提高页岩油藏产能的关键技术。但利用现场岩心或人造岩心进行流动实验时，难以观察到内部的渗流情况，对于裂缝、基质中流体的流动或饱和状态无法用人眼进行识别，无法实现对压裂后页岩储层内部的模拟，因而迫切需要能够更好地研究页岩储层压裂后流体在其中的流动情况的裂缝-基质微观模型。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种页岩储层压裂后渗流微观模型、制作方法及实验装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种页岩储层压裂后渗流微观模型，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、四个分别与所述出液槽连通的接头口二。

进一步地，所述孔喉结构包括孔隙与喉道，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。

采用上述进一步方案的有益效果是喉道与孔隙可有效地模拟页岩储层的孔喉。

进一步地，所述进液槽的宽度为2mm。

采用上述进一步方案的有益效果是2mm进液槽便于控制流体的流入速度。

进一步地，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。

采用上述进一步方案的有益效果是便于进液槽、出液槽分别顺畅且规整地与接头口一、接头口二连接，避免进液槽、出液槽与接头口一、接头口二杂乱无章排布影响微观模型的实验效果。

进一步地，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。