Модификации смачиваемости микрофлюидного чипа – аналога керна методом частично наложенной гидрофобизации

Аннотация: Фильтрационные исследования на керне – классический лабораторный метод, который используется с целью грамотного подбора реагентов для увеличения нефтеотдачи пласта. Однако, данный метод обладает рядом недостатков, таких как хрупкость пород, неповторимость результатов в связи с уникальностью каждого образца, ограниченность материала. Повторение структуры пустотного пространства керна в микрофлюидном чипе с целью проведения фильтрационных тестов на аналоге горной породы позволяет избежать типичных проблем, связанных с керновыми исследованиями. Однако, для успешного повторения пустотного пространства керна в микрочипе необходимо соблюсти ряд ключевых параметров, таких как: проницаемость, пористость, извилистость каналов, соотношение диаметров поровых пространств, объемная доля поровых каналов и смачиваемость. Если большую часть параметров можно получить из данных цифрового керна, то последний параметр наиболее сложен в повторении. Разработанная методика частично наложенной гидрофобизации позволяет создавать неоднородную смачиваемость в микрофлюидном чипе – аналоге горной породы. Методика состоит из четырех этапов и проста в реализации. Она позволяет комбинировать преимущественно гидрофильные не модифицированные поры с более гидрофобными. Выбранный модификатор, диметилдихлорсилан, растворенный в 5% гептане, позволяет создавать стойкое гидрофобное покрытие на поверхности пор и каналов в микрочипе. Более того, по визуальной аналитике заполненного гидрофобизатором пустотного пространства, можно прогнозировать общий процент гидрофобной поверхности по отношению к гидрофильной. Изменяя перепад давлений, можно уменьшить или увеличить процент гидрофобных пор. Данная технология приближает искусственно-созданные для фильтрационных исследований микрофлюидные модели к реальному керну.