基于微流控芯片的微气泡生成与驱油实验研究

为了了解多孔介质中微气泡的生成及驱油机理,设计制作了一种集成T型微通道和模拟多孔介质高低渗透率的微流控芯片,采用基于显微成像的微流控系统开展了气相压力和液相流速对微气泡生成的影响以及两种尺寸微气泡驱油实验。研究结果表明:T型微通道内的微气泡是在液相压力、黏性剪切力和表面张力的共同作用下生成的,表现出3种生成机制;微气泡无量纲长度(L/Wc)随气相压力的增加逐渐增大,随液相流速的增加逐渐减小;微气泡生成频率与气相压力呈线性递增关系,随液相流速的增加呈先增大后减小的趋势;表面活性剂溶液驱油会在高渗区“指进”,驱油效率较低;微气泡驱油机理主要是通过气泡堆积和类“贾敏效应”封堵高渗区,迫使后续流体改变流动方向,扩大波及系数;小尺寸微气泡(1<L/Wc≤2)的驱油效果要优于大尺寸微气泡(L/Wc>2)。