微流控芯片在提高石油采收率技術中的應用

高克鑫，范一強，金志明，劉士成，張亞軍

（北京化工大學機電工程學院，北京 100029）

0 引言

微流控技術是研究、處理和控制納微米尺寸流體的技術，它可以在最少一維尺度上達到微米甚至納米的微通道結構中，對體積為納升乃至皮升的流體進行流動控制和傳質［1］。微流控芯片作為微流控技術發展最為活躍的前沿領域之一，可以將采樣、分離、檢測等分析功能集成到幾厘米的芯片上，目前已廣泛應用于現代生物化學分析、即時診斷、高通量篩選等領域［2-4］。

早在20世紀80年代，微流控行業已注意到石化領域。當時該領域最權威的雜志《Lab Chip》就出版了“能源：微流控技術的待墾之地”專刊［5］。目前，微流控技術研究的目標主要是油層中的微觀結構和流體力學。N.K.Karadimitriou等［6］最近的一篇綜述總結了土壤學背景下微模型技術的發展及其在兩相流動研究中的應用，介紹了赫爾-肖氏模型和玻璃基微珠模型在相關研究中的應用，探討了軟光刻技術、傳統MEMS技術和3D打印技術在制造微尺寸模型時的優劣,并探討了微模型技術與提高石油采收率的關系，因為二者同樣都涉及流體在微孔中的流動，這也是第1次出現涉及石油采集的多孔巖石的微尺寸模型。

隨著微流控芯片加工制造技術的不斷成熟，微流控技術有望在提高石油采收率方面實現新的突破。本文綜述了近期微流控芯片在提高石油采收率方面的相關研究成果，并對其未來發展方向進行了展望。

1 提高石油采收率技術簡介

傳統的油田開發按技術進步的規律可分為一次采油、二次采油和三次采油3個階段?！?br>