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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利一种基于微流控芯片的气-水-岩反应及微粒溶蚀-运移原位可视化定量测定方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121577839B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610113270.6，技术领域涉及：G01N33/00；该发明授权一种基于微流控芯片的气-水-岩反应及微粒溶蚀-运移原位可视化定量测定方法及装置是由李蕾;牛宏伟;王铭鉴;苏玉亮;刘芝荔;赵志博;李明设计研发完成，并于2026-01-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于微流控芯片的气-水-岩反应及微粒溶蚀-运移原位可视化定量测定方法及装置在说明书摘要公布了：本发明属于非常规油气开发的技术领域，具体地涉及一种基于微流控芯片的气‑水‑岩反应及微粒溶蚀‑运移原位可视化定量测定方法及装置。本发明所述的定量测定方法首先设计了同时考虑致密砾岩油藏强非均质结构、孔喉结构强差异性等因素的含真实岩心的芯片模型；然后通过光学摄像头对气‑水‑岩反应及微粒溶蚀‑运移过程进行录制；最后结合图像处理软件和数学模型分析不同矿物对气‑水‑岩反应的贡献程度及判别砾岩的不同溶蚀模式。该方法可以在油藏温压及流体化学条件下，对砾岩储层中气‑水‑岩三相反应、微粒溶蚀及其次生运移过程进行原位可视化定量测定。

本发明授权一种基于微流控芯片的气-水-岩反应及微粒溶蚀-运移原位可视化定量测定方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种基于微流控芯片的气-水-岩反应及微粒溶蚀-运移原位可视化定量测定方法，其特征在于，包括以下步骤： 1制作含真实岩心的微流控芯片： 所述的微流控芯片包括流体主通道Ⅰ、流体主通道Ⅱ、流体导流区域和岩心基质区域； 所述的岩心基质区域为负载于玻璃板上的厚度25-35μm的真实岩心薄片； 所述的流体导流区域为在所述真实岩心薄片上切割形成的深度为20-30μm，宽度为400-600μm的Z型裂缝；该Z型裂缝贯穿岩心基质区域； 所述的流体主通道Ⅰ、流体主通道Ⅱ分设于岩心基质区域的两侧且仅与流体导流区域连通； 所述流体主通道Ⅰ的另一端为注入端，流体主通道Ⅱ的另一端为采出端； 所述流体主通道Ⅰ和流体主通道Ⅱ的深度均为Z型裂缝深度的两倍； 2压裂液驱替后CO2驱模拟实验： S1、将按照现场施工所用配制的压裂液以0.0001-0.00015mLmin的速度注入步骤1制作所得的含真实岩心的微流控芯片中，模拟压裂液驱替；直至摄影机中观察到微流控芯片内部的流体导流区域中充满压裂液后，记录岩石壁面的微粒溶蚀-运移过程； S2、首先采用CO2气体排空压裂液，然后将CO2以0.0001-0.00015mLmin的速度注入微流控芯片中，模拟CO2驱替；直至摄影机中可以观察到微流控芯片内部的流体导流区域中充满CO2后，记录岩石壁面的微粒溶蚀-运移过程； S3、改变压裂液和CO2的注入速度，重复步骤S1和S2，进行不同注入速度条件下气-水-岩反应实验； S4、通过观察所述的微流控芯片中岩心基质区域的溶蚀特征，将溶蚀模式分为以下四种： 若溶蚀前缘呈现钝形，溶蚀区宽度小，整体均匀推进，则为紧凑溶蚀； 若垂直裂隙方向形成一条集中且笔直的溶蚀通道，则为优势通道溶蚀； 若形成单一或若干条细、长的优势通道，则为虫洞溶蚀； 若岩石与流体的接触面被均匀侵蚀，溶蚀区面积大，无明显优势通道，则为均匀溶蚀； 3定量表征气-水-岩反应和微粒溶蚀-运移： 首先，从所述步骤2的S1-S3通过摄影机记录拍摄的岩石壁面的微粒溶蚀-运移过程视频中，每分钟截取一帧微流控芯片的图片； 然后，使用MATLAB软件将所截取图片中的气、水、岩三相依次进行灰度化处理、中值滤波降噪、对比度增强、二值化处理后，对微流控芯片的岩石基质区域中的溶蚀孔道进行提取，计算出特征参数：气-水-岩反应前后的岩石体积、岩石矿物与流体反应表面积、岩石裂隙的平均宽度、岩石的初始孔隙度的具体数值； 通过所述的特征参数分别计算岩心基质区域内岩石矿物气-水-岩反应的矿物溶蚀量ΔV、矿物溶蚀速率R、孔隙度增量、Pe数； 岩心基质区域内岩石矿物气-水-岩反应的矿物溶蚀量ΔV的计算公式如下： ； 式中：V——岩石矿物溶蚀量，m3； Vt——岩石矿物在初始t时间的体积，m3； Vt+t——岩石矿物在气-水-岩反应t时间后的体积，m3； 岩心基质区域内岩石矿物气-水-岩反应的矿物溶蚀速率R的计算公式如下： ； 式中：R——矿物溶蚀速率，ms； V——矿物溶蚀量，m3； A avg——流体与岩石矿物的平均反应表面积，m2； t——流体与岩石矿物的反应时间，t； 岩心基质区域内岩石矿物气-水-岩反应的孔隙度增量的计算公式如下： ； 式中：——孔隙度增量，无量纲； ——岩石在初始t时间的孔隙度，无量纲； ——岩石在气-水-岩反应t时间后的孔隙度，无量纲； 岩心基质区域内岩石矿物气-水-岩反应的Pe数的计算公式如下： ； 式中：Pe——Pe数，表征溶蚀模式的特征参数； Q——驱替时的达西流速，ms； l——岩石裂隙的平均宽度，m； ——岩石的初始孔隙度，无量纲； D——CO2在压裂液中的扩散系数，m2s； 矿物相对溶蚀量的计算公式如下： ； 式中，V—实测矿物溶蚀量；Vmax—相同温度、压力条件下最大可溶蚀量； 相对孔隙度增量的计算公式如下： ； 式中，Δ—孔隙度增量；0—初始孔隙度； 矿物溶蚀速率指数Ri的计算公式如下： ； 式中，R—实测溶蚀速率；R0—初始溶蚀速率； 将计算所得的矿物相对溶蚀量、矿物溶蚀速率指数Ri、相对孔隙度增量和Pe数统一绘制于同一个无量纲坐标系中，以Pe数为横轴，矿物相对溶蚀量为左纵轴，相对孔隙度增量为右纵轴，矿物溶蚀速率指数Ri为等高线，得到Pe--Ri-溶蚀模式图版； 根据Pe数、矿物相对溶蚀量、相对孔隙度增量和矿物溶蚀速率指数Ri四种特征参数范围，定量表征四种溶蚀模式，具体如下： 当Pe数≤10，矿物相对溶蚀量在0.05-0.10，相对孔隙度增量在0.05-0.10，矿物溶蚀速率指数Ri≤-0.5时，溶蚀模式为紧凑溶蚀； 当10＜Pe数≤30，矿物相对溶蚀量在0.15-0.25，相对孔隙度增量在0.15-0.25，矿物溶蚀速率指数-0.5＜Ri≤0时，溶蚀模式为虫洞溶蚀； 当30＜Pe数≤80，矿物相对溶蚀量在0.25-0.35，相对孔隙度增量在0.25-0.35，矿物溶蚀速率指数0＜Ri＜0.5时，溶蚀模式为优势通道溶蚀； 当Pe数≥200，矿物相对溶蚀量在0.10-0.15，相对孔隙度增量在0.10-0.15，矿物溶蚀速率指数Ri≥0.5时，溶蚀模式为均匀溶蚀。

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