(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211271637.5 (22)申请日 2022.10.18 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 申请人 中国石油天然气股份有限公司 (72)发明人 郑玲丽　杨玉斌　雷启鸿　何右安　 肖文联　黄天镜　麻书玮　赵金洲　 李闽　李勇明　任吉田　刘帅帅　 陈猛　唐雁冰　 (51)Int.Cl. G01N 1/28(2006.01) G01N 15/08(2006.01) G01N 24/08(2006.01) (54)发明名称 一种微观可视化光刻模型制作方法及其实 验流程 (57)摘要 本发明公开了一种微观可视化光刻模型制 作方法及其实验流程， 通过高压压汞和核磁共振 等技术获取岩样完整的孔喉大小及其分布特征， 并结合孔隙 ‑骨架间色值 （即RGB值） 的差异从铸 体薄片中抽提相应的孔隙空间。 同时， 利用分水 岭方法将孤立的孔隙空间连接起来， 形成完整的 孔喉网络 结构， 并通过拟合孔喉半径分布曲线获 取对应的分布 函数， 借助计算机产生服从该分布 的随机数并进行赋值。 最后， 将获取的孔喉网络 结构通过光刻掩膜版成像刻蚀在锡纸上， 并经过 后处理后将载片玻璃有孔喉网络结构的一面与 盖片玻璃键合在一起， 形成最终的可视化玻璃光 刻模型。 本发明模型制作工艺简单， 且结构与实 际岩样相匹配， 可重复性强， 能满足油藏条件下 微观实验的要求。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 115452531 A 2022.12.09 CN 115452531 A 1.一种微观可视化 光刻模型制作方法及其实验流 程， 其特征在于， 包括以下步骤： S1、 选取一块长度在 7~10cm的圆柱形岩样， 并进行洗油和烘干， 测量岩样的孔隙度 （ φ） 和渗透率 （ k） 后， 将岩样切割成三段； S2、 岩样孔隙和喉道大小及其分布： 对第 Ⅰ段岩样进行高压压汞测试， 基于高压压汞实 验获取岩样的喉道半径及其分布， 并且对第 Ⅱ段岩样饱和水， 测 量完全饱和水状态下 的核 磁共振T2谱曲线， 综合高压 压汞和核磁共 振测试结果获取岩 样完整的孔隙和喉道分布； S3、 抽提岩样中的孔隙空间： 对第 Ⅲ段岩样进行铸体薄片实验， 将铸体薄片图像划分成 不同单元， 采集各个单元铸体薄片图像， 经过 降噪、 对比度处理后， 结合孔隙 ‑骨架间色值 （即RGB值） 的差异， 从图片中抽提出岩 样的孔隙空间分布， 并对每 个孔隙进行编号； S4、 孔喉空间连通关系划分： 根据抽提出的孔喉空间图像， 采用分水岭算法连接各个孔 隙空间， 并对每 个喉道进行编号； S5、 孔隙和喉道大小赋值： 根据获取的完整孔隙和喉道分布曲线， 通过拟合分布曲线获 取孔隙和喉道半径对应的分布函数， 并由计算机产生服从该分布函数 的随机数， 将产生的 随机数根据孔隙和喉道编号赋 给相应的孔隙和喉道； S6、 模型制作： 将步骤S5获取的孔喉网络结构通过光刻掩膜版成像刻蚀在锡纸上， 然后 将该锡纸粘黏在载玻片上， 并借助显微镜观察和清除孔隙和喉道中多余的残胶， 确保各个 孔隙和喉道间相互连通， 最后将载片玻璃有孔喉隙网络结构的一面与盖片玻璃键合在一 起， 形成可视化玻璃光刻模型。 2.根据权利要求1所述的一种微观可视化光刻模型制作方法及其实验流程， 其特征在 于， 步骤S2中， 所述综合高压压汞和核磁共振测试结果获取岩样完整的孔隙和喉道分布包 括以下步骤： S21、 根据核磁共振 T2驰豫时间与孔径 间的函数关系 （公式1） ， 利用公式 （2）~（4） 计算获 取驰豫率 （其中 的形状因子为2， 高压压汞数据主要将喉道视为长圆柱形） ， 并将核磁共振 T2 谱曲线转 化为孔喉分布曲线；                             （1）                              （2）                              （3）                         （4） 式中，ρ2为表面弛豫率， μm/ms；Fs为孔隙形状因子 （长圆柱形为球形为3） ； RNMR为核磁共 振转换后孔喉半径， μm； φNMR为核磁共振获取的孔隙度， %； T2gm为驰豫时间的几何平均值， ms；T2i为第i级孔喉对应的驰豫时间； φi为第i级孔喉对应的孔隙度， %； S22、 将获取的高压压汞喉道分布曲线和核磁共振孔喉分布曲线按公式 （5） 处理成标准权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115452531 A 2分布曲线， 并将其绘制在同一 坐标系下；                                   （5） 式中，r为孔喉半径， μm； 对高压压汞和核磁共振， v为单位质量样品的汞的体积和核磁 共振T2由小到大时的累计孔隙体积， cm3； S23、 在标准化处理的核磁共振孔喉微分分布曲线中减去高压压汞获取的喉道微分分 布曲线， 获取代表孔隙部分的微分分布曲线， 将孔隙部分的微分分布曲线乘以球形孔和管 状孔形状因子之比 （3 /2） 则可获取球形孔下孔隙部分的微分 分布曲线。 3.根据权利要求1所述的一种微观可视化光刻模型制作方法及其实验流程， 其特征在 于， 按国家标准GB/T  29171‑2012 《岩石毛管压力曲线的测定》 中的压汞法对岩样进行毛管 压力实验。 4.根据权利要求1所述的一种微观可视化光刻模型制作方法及其实验流程， 其特征在 于， 按行业标准SY/T  6490‑2014 《岩样核磁共振参数实验室测量规范》 对岩样进行核磁共振 实验。 5.根据权利要求1所述的一种微观可视化光刻模型制作方法及其实验流程， 其特征在 于， 按行业标准SY /T 5368‑2000 《岩石薄片鉴定》 制作岩 样的铸体薄片。 6.根据权利要求1所述的一种微观可视化光刻模型制作方法及其实验流程， 其特征在 于， 其特征在于， 所述步骤S1中， 第 Ⅰ段长度为2 ‑3cm、 第Ⅱ段长度为4 ‑5cm、 第Ⅲ段长度为1 ‑ 2cm。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115452531 A 3