CN113466102A - 一种2.n维油藏芯片及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种2.N维油藏芯片及其制作方法。能够在最大程度地保证真实岩心主要结构特征的同时通过N次刻蚀来调整孔隙的水力半径/水力直径，每一次刻蚀能够实现一种新的深度，2.N维油藏芯片能够实现强非均质情况下的更宽广的孔隙水力半径分布，同时多个深度的油藏芯片在一定程度上具备了准三维结构的特征，即深度方向可以有N次变化使得其具备了一定程度的三维结构特征且不影响其成像效果，相关的设计和制作方法简单，每一次新的刻蚀都在前一次刻蚀的基础上进行，且由于后一次刻蚀的孔隙为更大孔隙，范围更加收缩到孔隙中央，对后一次的刻蚀的精度要求低，具有较强的容错率，不会影响结构的整体连通性。

Description

一种2.N维油藏芯片及其制作方法

技术领域

本申请涉及但不限于石油天然气勘探开发与利用领域，尤指一种2.N维油藏芯片的设计及其制作方法。

背景技术

当前，我国的石油对外依存度达到70％以上，油气资源的勘探与开发关乎我国能源安全。由于地下渗流过程无法观测，当前对于提高采收率的机理不清楚，特别是复杂多孔介质中多相流流动的机理不清楚，严重地影响了相关提高采收率技术和方法的发展和应用。

随着微芯片技术的发展，微流控芯片实验是研究孔隙尺度多相流动机理和研究提高采收率机理的一种强有力的手段。和真实岩心相比，微流控芯片具有可视化、可控性和可重复性的诸多优点。更重要的是，可视化的微流控实验能够和数值模拟进行直接对比，进一步拓展了微流控芯片实验研究提高孔隙尺度多相流动机理和研究提高采收率机理的空间。开展微流控芯片实验时，最重要的是需要将一些重要的三维岩心结构特征反演到二维的芯片结构中，以使得二维芯片结构能够代表真实岩心的三维结构特征。

近年来，虽然通过芯片的二维结构的设计能够满足与岩心结构在一定程度上的相似性，例如芯片的孔隙与真实岩心的孔隙的孔隙大小分布一致，且孔隙分布的特征相似，但是芯片作为典型的二维层状结构具有相同的深度，深度方向的限制导致了芯片内孔隙流动过程与真实岩心孔隙内的流动的差异。例如深度方向直接制约了孔隙结构的水力半径，这就导致虽然在二维结构的芯片上设计时可以有较大的孔隙，但受限于第三维的狭窄深度，其水力半径/水力直径依然很小，而水力半径/水力直径的大小则直接体现在了毛管压力上，虽然芯片内孔隙体积的分布范围可以设计到很大，但是孔隙的水力半径/水力直径的分布范围小(孔隙的水力直径小于深度的两倍)；同时，相同的深度的芯片导致芯片内无法发生三维岩心多相渗流中的卡断(snap-off)等现象。如何改进这种二维的层状芯片结构，使得其尽可能接近三维岩心结构内的渗流而且不影响其可视化的优点就成为了一个至关重要的问题。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。

本申请提供了一种2.N维油藏芯片的设计及其制作方法，该2.N维油藏芯片能够在最大程度地保证真实岩心主要结构特征的同时通过N次刻蚀来调整孔隙的水力半径/水力直径，每一次刻蚀能够实现一种新的深度，2.N维油藏芯片能够实现强非均质情况下的更宽广的孔隙水力半径分布(这里的孔径为三维孔径，可以用水力直径来表示其大小)，同时多个深度的油藏芯片在一定程度上具备了准三维结构的特征，即深度方向可以有N次变化使得其具备了一定程度的三维结构特征且不影响其成像效果，相关的设计和制作方法简单，每一次新的刻蚀都在前一次刻蚀的基础上进行，且由于后一次刻蚀的孔隙为更大孔隙，范围更加收缩到孔隙中央，对后一次的刻蚀的精度要求低，具有较强的容错率，不会影响结构的整体连通性。

本申请提供的2.N维油藏芯片的设计为后续微流控实验更真实的研究多孔介质中多相流动机理及提高采收率机理奠定了坚实的物理基础。

本申请提供了一种2.N维油藏芯片的制作方法，包括以下步骤：

通过两次以上刻蚀，对不同的孔隙刻蚀出不同的深度，制备油藏芯片。

在本申请提供的一种实施方式中，2.N维油藏芯片的制作方法包括以下步骤：获取油藏芯片的二维结构图片，获取所述二维结构图片获取中面积最大的孔隙的直径；根据所述最大孔隙直径确定刻蚀次数；根据所述刻蚀次数确定多次刻蚀的刻蚀区域和每次刻蚀的孔隙结构图，第一次刻蚀的孔隙结构图为刻蚀深度大于等于第一深度的区域，第二次刻蚀的孔隙结构图为刻蚀深度大于等于第二深度的区域，……，第n次刻蚀的孔隙结构图为刻蚀深度大于等于第n深度的区域，第二深度为2*第一深度，第n深度为n*第一深度；依次进行第一次刻蚀、第二次刻蚀…第n次刻蚀；

在本申请提供的一种实施方式中，根据所述最大孔隙直径确定刻蚀次数包括以下步骤：

获取油藏芯片的二维结构图片，并划分为孔隙区域和颗粒区域，根据所述二维结构图片，计算所述油藏芯片的二维孔隙直径及所述二维孔隙对应的孔隙面积占全部孔隙的面积比，并对每一个二维孔隙根据占全部孔隙面积比的大小从小到大进行排序；

选取特征孔隙直径D，小于所述特征孔隙直径D的孔隙的面积之和占所述全部孔隙面积的20％至80％；

选取二维油藏芯片的最大孔隙直径记为W，计算刻蚀次数N＝W/D/2，当所述刻蚀次数N不为整数时，刻蚀次数N向上取整；所述向上取整的含义是取下一个整数，例如计算N＝2.1时，N的取值为3。

在本申请提供的一种实施方式中，在刻蚀区域的确定，包括以下步骤：

计算每一个孔隙所需刻蚀的深度；

当N取1时，全部孔隙以1个刻蚀深度进行第一次刻蚀；

当N取2以上时，记孔隙的刻蚀深度为x个D，该孔隙的孔隙直径记为W_x；

由于W_x是个范围值，因此刻蚀深度为x个D的孔隙的孔隙直径的最小值W_{x min}的确定方法如下：

当x取1时，W_{1 max}为特征孔隙直径D，W_{1 min}取值为0；

当x大于1时，W_{x min}和W_{x max}的取值根据式1和式2计算：

W_{x min}＝1/(1/W_x-1max+1/(x*(x-1)*D))……………………………………(1)

式(1)中，当x取2时，W_x-1max＝D；

当x大于2时，所述W_{x max}的取值包括如下步骤：

W_{x max}＞W_{x min}/(1-(W_{x min}/(N+1)*N*D))……………………………………(2)

根据式(2)确定W_{x max}的取值范围；

若x＝N，则W_{x max}为孔隙直径的最大值；

根据W_{x max}和W_{x min}即可获得每一个孔隙的刻蚀深度；

根据每一个孔隙的刻蚀深度，即可确定刻蚀区域。

可选地，所述2.N维油藏芯片的制备方法由以上步骤组成。

在本申请提供的一种实施方式中，步骤1)中获取油藏芯片的二维结构图片可以包括，选取真实油藏岩心并对其进行三维结构扫描；对扫描得到的所述真实油藏岩心的三维结构进行重构；根据得到的孔径分布特征，对所述真实油藏岩心的孔隙结构的形成及岩石颗粒的堆积形态进行分析，提取所述岩石颗粒中的主要的大颗粒的形态，并建立大颗粒形态数据库；从所述大颗粒形态数据库中随机选取若干大颗粒，并将选取出的大颗粒随机分布并投影在油藏芯片的多孔介质区域中；将小颗粒随机生长在所述多孔介质的剩余区域中，直到生成的油藏芯片结构的孔径分布与真实岩心的孔径分布类似，得到油藏芯片结构图片。

在本申请提供的一种实施方式中，步骤2)中直径小于所述特征孔隙直径的孔隙面积占比为50％。

在本申请提供的一种实施方式中，所述W_{x max}的取值除了满足公式(2)以外，可以根据二分法、均分法确定W_{x max}。

在本申请提供的一种实施方式中，当使用二分法确定W_{x max}时，W_{x max}的取值应满足，小于W_{x max}孔隙直径的孔隙的面积占全部孔隙的面积的(1-1/2^x)*100％；

在本申请提供的一种实施方式中，当使用均分法确定W_{x max}时，小于W_{x max}且大于W_{x-1 max}的孔隙直径的孔隙的面积占全部孔隙的百分比与小于W_{x-1 max}且大于W_x-2max的孔隙直径的孔隙的面积占全部孔隙的百分比相等；

可选地，当直径小于所述特征孔隙直径的孔隙面积占比为50％时，所述的百分比为50％*(x-1)/(N-1)，其中N>1，x>1。

在本申请提供的一种实施方式中，此处的二分法、均分法是对方法的列举，也可以按照实际的需要随意选取上限值，因为无论选取什么样的上限值，本申请提供的方法都能够在下一次刻蚀的时候将其与下一步的水力直径联系起来。

在本申请提供的一种实施方式中，步骤5)中若第W_{x min}小于W_x-1max；则计算孔隙直径大于W_{x min}，小于W_x-1max的孔隙面积之和，并将所述面积平均分为两部分，一部分刻蚀x*D的深度，另一部分刻蚀(x-1)*D的深度。

在本申请提供的一种实施方式中，当计算得到的孔隙直径与实际孔隙直径的数值无法完全对应时，将计算值四舍五入得到临近的实际孔隙直径的数值。

在本申请提供的一种实施方式中，步骤5)中根据刻蚀深度对不同的二维孔隙进行刻蚀具体包括：

当第x次刻蚀时；第x次刻蚀的孔隙为深度不小于x个D深度的孔隙；x取值包括1。

在本申请提供的一种实施方式中，刻蚀时在同一平台连续进行刻蚀。

在本申请提供的一种实施方式中，术语“真实油藏岩心”定义为从地层取出来的岩心。

在本申请提供的一种实施方式中，根据研究的目的不同，岩石的类型不同，大颗粒的大小的选取各不相同，例如，可以初步选取体积占整个岩石固体基质体积的0.5％以上的颗粒为大颗粒，在上述范围内选取的大颗粒的大小对本申请方法的最终结构的统计信息影响不大。在本申请的实施例中，可以选取体积占整个岩石固体基质体积的1％以上、2％以上或3％以上的颗粒为大颗粒。

在本申请提供的一种实施方式中，当生成的油藏芯片结构中的平均孔隙直径在真实岩心的平均孔隙直径的0.5倍-5倍的范围内时，可以认为生成的油藏芯片结构的孔隙大小可以代表真实油藏孔隙大小，且生成的油藏芯片结构的孔径分布与真实油藏岩心的孔径分布形态类似时，可以认为生成的油藏芯片的孔径分布特征可以代表真实油藏的孔径分布特征，此时的油藏芯片结构能够代表真实油藏岩心的主要结构特征。

在本申请提供的一种实施方式中，“小颗粒”指生成岩石基质的最基本单元，其尺寸不应大于大颗粒数据库中最小大颗粒的投影像素的1/10，在上述范围内选取的小颗粒的大小对本申请方法的最终结构的统计信息影响不大。在本申请的实施例中，对于3000*4000像素点的多孔介质区域的情况，可以选取20个像素点大小的颗粒作为小颗粒，以保证小颗粒能够堆积形成想要的结构的统计特征。

在本申请提供的一种实施方式中，可以选择将所述岩石颗粒中的尺寸合适的颗粒直接作为“小颗粒”，或者采用比“小颗粒”更小的颗粒堆积形成“小颗粒”。

在本申请提供的一种实施方式中，可以采用电子计算机断层扫描、聚焦离子束-扫描电子显微镜或核磁共振成像技术对真实油藏岩心进行三维结构扫描。

在本申请提供的一种实施方式中，可以采用四参数随机生成法从所述大颗粒形态数据库中随机选取若干大颗粒，并将选取出的大颗粒随机分布并投影在油藏芯片多孔介质区域中；之后可以再次采用四参数随机生成法将小颗粒随机生长在所述多孔介质的剩余区域中，得到油藏芯片结构图片。

在本申请提供的一种实施方式中，2.N维油藏芯片在制备过程中，可以采用LISP编程将所述油藏芯片结构图片导入绘图软件中所述绘图软件可以为AutoCAD或L-Edit。再采用标准光刻蚀法和耦合等离子深反应刻蚀法、或标准光刻蚀法和湿法刻蚀技术将所述油藏芯片设计图刻蚀在基底上。

在本申请提供的一种实施方式中，所述基底可以为硅片、玻璃片、聚二甲基硅氧烷片或聚甲基丙烯酸甲脂片。

本申请还提供了一种油藏芯片，所述油藏芯片通过如上所述的制作方法得到。

本申请的油藏芯片制作方法基于真实岩心结构特征，利用随机算法生成了相似的油藏芯片，并利用微电子加工技术多次加工得到最终的油藏芯片。该油藏芯片最大程度保证了真实岩心的主要结构特征，同时克服了传统的油藏芯片的孔隙结构(特别是其水力半径)受限于芯片的深度的影响，能够实现与真实岩心相似的三维孔隙结构的强非均质性的特点，为后续微流控实验研究多孔介质中多相流动机理及提高采收率机理奠定了坚实的物理基础。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的油藏芯片设计的二维结构，及其与不同次数刻蚀的三维结构的孔径分布的比较。其中一次刻蚀即为传统的芯片制作方式，三次刻蚀与二次刻蚀为本次申请中采用的方法；

图2为本申请实施例的油藏芯片第二次刻蚀的结构组成；

图3为本申请实施例的油藏芯片第三次刻蚀的结构组成；

图4为本申请实施例的油藏芯片不同区域的深度分布图；

图5为本申请实施例的油藏芯片三次刻蚀的刻蚀结构；

图6为本申请实施例的油藏芯片第一次刻蚀的刻蚀结构及其进出口。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例

一种油藏芯片的制作方法，包括：

(1)选取长庆油田真实油藏岩心，并采用微米CT对所述真实油藏岩心进行三维结构扫描；

(2)利用matlab或者imageJ软件对扫描得到的所述真实油藏岩心的三维结构进行重构，采用最大球法提取孔径分布特征；

(3)根据得到的孔径分布特征，对所述真实油藏岩心的孔隙结构的形成及岩石颗粒的堆积形态进行分析，提取所述岩石颗粒中的主要的大颗粒(指体积占整个岩石固体基质体积的1％以上的颗粒)的形态，并建立大颗粒形态数据库；

(4)采用四参数随机生成法从所述大颗粒形态数据库中随机选取若干大颗粒，并将选取出的大颗粒随机分布并投影在油藏芯片的多孔介质区域中；

(5)采用四参数随机生成法将所述岩石颗粒中的小颗粒随机生长在所述多孔介质的剩余区域中，直到生成的油藏芯片结构的孔径分布与真实岩心的孔径分布类似(生成的油藏芯片结构中的平均孔隙直径在真实岩心的平均孔隙直径的0.5倍-5倍范围内)，得到油藏芯片结构图片；

(6)根据油藏芯片结构图片计算其二维孔径分布并从小到大排序，并计算其对应的累计孔隙面积比(如图1中(a)所示)；确定芯片刻蚀的深度D＝59微米(小于所述特征孔隙直径D的孔隙的面积之和占所述全部孔隙面积的50％)；二维油藏芯片的最大孔隙直径为280微米，那么刻蚀次数N＝280/59/2＝2.37，向上取整数，这样经过3次刻蚀将形成深度为D、2*D、3*D的3块不同深度的区域；

(7)一般采用二分法确定不同深度区域的范围，采用三次刻蚀，则深度为D₁＝59微米的区域对应的面积占全部孔隙面积之和的50％；

深度D₂＝118微米的区域对应的孔隙的直径W₂，由于W₂是个范围值，因此采用二分法计算W_{2 max}。即，小于W_{2 max}孔隙直径的孔隙的面积占全部孔隙的面积的(1-1/2^x)*100％＝75％。W_{2 max}取值为113微米。

通过公式1计算W_{2 min}，W_{2 min}＝1/(1/W_{1 max}+1/(2*(2-1)*D))＝1/(1/59+1/(2*(2-1)*59))＝39.33微米。

即深度为D₂＝118微米的区域对应的孔隙直径为39.33微米至113微米；

由于共刻蚀3次，第三次刻蚀时，x＝N＝3，因此余下未分配的孔隙的刻蚀深度均为D₃＝177微米，即孔隙直径大于113微米的孔隙均刻蚀117微米。

通过公式1计算R_{3 min}＝1/(1/W_{2 max}+1/(3*(3-1)*D))＝1/(1/113+1/(3*(3-1)*59))＝85.6微米。

上述过程当选定数值与二维孔隙的数值无法完全对应时，可以四舍五入得到临近数据点。

根据以上计算，设计图纸的二维孔隙可以分为如下部分：深度为D的区域(二维孔隙直径范围为0～39微米)、深度为D与深度为2*D的重叠区域(39～59微米)，深度为2*D区域(59～86微米)，深度为2*D与3*D重叠区域(86～113微米)，深度为3*D区域(>113微米)。

将上述的区域范围重叠的部分对应的孔隙面积等分给两个不同的刻蚀深度。例如计算直径在39～59微米的孔隙的面积，并将该面积等分，平均分配给D、2D区域。

具体地，等分的方法可以采用孔隙识别的方法，将重叠区域提取出，然后将提取的孔隙按照面积从大到小排序，从大到小的孔隙面积加起来等于被提取的孔隙面积的一半即可。将这一半的面积所代表的孔隙分配给更深一层的区域(例如图2所示为深度为D与深度为2*D的重叠区域(39～59微米)，其中的一半分配给二维孔隙直径为大于59微米的区域；如图3所示为深度为2*D与深度为3*D的重叠区域(86～113微米)，其中的一半分配给二维孔隙直径为大于113微米的区域)。使得第二次刻蚀的孔径分布与第一次刻蚀的孔径分布无间隔的连接起来。

重叠区域分配后，即可确定准备刻蚀的深度为D的区域、深度为2*D的区域、深度为3*D的区域。如图4所示。

由于刻蚀时，直接刻蚀太深的结构经常会导致芯片制作的失败，甚至于有可能无法实现。同时考虑到刻蚀时每一次结构都需要对齐，对齐的微小误差经常导致上述几块区域无法连贯的拼合在一起。所以本申请采用每次刻蚀D＝59微米，刻蚀3次的办法，由于每次刻蚀的深度浅，且每次刻蚀的深度一致，这样的刻蚀难度低；同时由于第一次刻蚀时将所有的孔隙结构都已经刻蚀并贯通，而后续的刻蚀都是逐渐趋向大孔隙和缩小了刻蚀范围，上述孔隙的大小是通过最大球法得到的，因此越是大的区域，其孔隙区域越是趋于结构的中心，使得后一步的刻蚀都是向前一步的刻蚀的内部收缩，虽然存在刻蚀过程中有对不齐的情况，但是其结构具有较大的容错度，同时由于第一次刻蚀已经贯通了孔隙，不会产生对结构的巨大改变。

第一次刻蚀的孔隙结构图为刻蚀深度大于等于D＝59微米的区域(即全部孔隙结构)，第二次刻蚀的孔隙结构图为刻蚀深度大于等于2*D＝118微米的区域，第三次刻蚀的孔隙结构图为刻蚀深度大于等于3*D＝177微米的区域，这样就可得到不同刻蚀次数的结构设计图。如图5所示。

(8)将所述不同次数刻蚀结构图片分别导入CAD绘图软件中，一次刻蚀结构图需要在所述绘图软件中绘制结构的进出口区域，如图6所示。

(9)制作流程如下：

1.利用上述不同刻蚀次数的孔隙结构制备第一掩膜板、第二掩膜板和第三掩膜板；

2.第一次刻蚀，包括：(1)在干净的硅片上旋转涂抹均匀的光刻胶；(2)利用第一掩膜板通过曝光设备使得光刻胶形成第一曝光区域和第一未曝光区域；(3)通过显影处理，去除第一曝光区域的光刻胶，第一未曝光区域保留有光刻胶，(4)利用氢氟酸对第一曝光区域的硅片进行刻蚀，刻蚀出第一个结构，深度为59微米；(5)剥离剩余的光刻胶；

3.第二次刻蚀，包括：(1)在制备出第一个结构的硅片上涂覆光刻胶；(2)利用第二掩膜板通过曝光设备使得光刻胶形成第二曝光区域和第二未曝光区域；(3)通过显影处理，去除第二曝光区域的光刻胶，第二未曝光区域保留有光刻胶，(4)利用氢氟酸对第二曝光区域的硅片进行刻蚀，刻蚀出第二个结构，刻蚀深度为59微米，其总深度为118微米；(5)剥离剩余的光刻胶；

3.第三次刻蚀，包括：(1)在制备出第二个结构的硅片上涂覆光刻胶；(2)利用第三掩膜板通过曝光设备使得光刻胶形成第三曝光区域和第三未曝光区域；(3)通过显影处理，去除第三曝光区域的光刻胶，第三未曝光区域保留有光刻胶，(4)利用氢氟酸对第三曝光区域的硅片进行刻蚀，刻蚀出第三个结构，刻蚀深度为59微米，其总深度为177微米；(5)剥离剩余的光刻胶。

4.对刻蚀完毕的芯片进行上下游处打孔并与耐热玻璃键和，得到所述油藏芯片。

通过将三次刻蚀、二次刻蚀及传统的一次刻蚀的水力直径分布进行对比，可以看出传统的一次刻蚀极大的制约了其水力直径的分布特征，目前的三次刻蚀和生成的二维结构的孔径分布更为相似，更好的体现了其三维结构特征。如果减小最大的刻蚀次数，则会牺牲掉强非均质性的部分效果，如图1所示。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种油藏芯片的制作方法，包括以下步骤：

通过两次以上刻蚀，对不同的孔隙刻蚀出不同的深度，制备油藏芯片。

2.根据权利要求1所述的油藏芯片的制备方法，其中，包括以下步骤：获取油藏芯片的二维结构图片，获取所述二维结构图片获取中面积最大的孔隙的直径；根据所述最大孔隙直径确定刻蚀次数；根据所述刻蚀次数确定多次刻蚀的刻蚀区域和每次刻蚀的孔隙结构图，第一次刻蚀的孔隙结构图为刻蚀深度大于等于第一深度的区域，第二次刻蚀的孔隙结构图为刻蚀深度大于等于第二深度的区域，……，第n次刻蚀的孔隙结构图为刻蚀深度大于等于第n深度的区域，第二深度为2*第一深度，第n深度为n*第一深度；依次进行第一次刻蚀、第二次刻蚀…第n次刻蚀；

可选地，根据所述最大孔隙直径确定刻蚀次数包括以下步骤：

获取油藏芯片的二维结构图片，根据所述二维结构图片，计算所述油藏芯片的二维孔隙直径及该二维孔隙对应的孔隙面积占全部孔隙的面积比，并对每一个二维孔隙占全部孔隙面积比的大小从小到大进行排序；

选取特征孔隙直径D，直径小于所述特征孔隙直径D的孔隙的面积之和占全部孔隙面积的20％至80％；

选取二维油藏芯片的最大孔隙直径记为W，计算刻蚀次数N＝W/D/2，当所述刻蚀次数N不为整数时，刻蚀次数N向上取整；每次刻蚀以特征孔隙直径D为刻蚀深度。

3.根据权利要求2所述的油藏芯片的制作方法，其中，步骤2)中直径小于所述特征孔隙直径的孔隙面积占比为50％。

4.根据权利要求2所述的油藏芯片的制作方法，其中，刻蚀区域的确定，包括以下步骤：

计算每一个孔隙所需刻蚀的深度；

当N取1时，全部孔隙以1个刻蚀深度进行第一次刻蚀；

当N取2以上时，记孔隙的刻蚀深度为x个D，该孔隙的孔隙直径记为W_x；

由于W_x是个范围值，因此刻蚀深度为x个D的孔隙的孔隙直径的最小值W_{x min}的确定方法如下：

当x取1时，W_{1 max}为特征孔隙直径D，W_{1 min}取值为0；

当x大于1时，W_{x min}和W_{x max}的取值根据式1和式2计算：

W_{x min}＝1/(1/W_{x-1 max}+1/(x*(x-1)*D))……………………………………(1)

式(1)中，当x取2时，W_{x-1 max}＝D；

当x大于2时，所述W_{x max}的取值包括如下步骤：

W_{x max}＞W_{x min}/(1-(W_{x min}/(N+1)*N*D))……………………………………(2)

根据式(2)确定W_{x max}的取值范围；

若x＝N，则W_{x max}为孔隙直径的最大值；

根据W_{x max}和W_{x min}即可获得每一个孔隙的刻蚀深度；

根据每一个孔隙的刻蚀深度，即可确定刻蚀区域。

5.根据权利要求4所述的油藏芯片的制作方法，其中，

所述W_{x max}的取值除了满足公式(2)以外，根据二分法或均分法确定W_{x max}；

当使用二分法确定W_{x max}时，W_{x max}的取值应满足，小于W_{x max}孔隙直径的孔隙的面积占全部孔隙的面积的(1-1/2^x)*100％；

当使用均分法确定W_{x max}时，小于W_{x max}且大于W_{x-1 max}的孔隙直径的孔隙的面积占全部孔隙的百分比与小于W_{x-1 max}且大于W_{x-2 max}的孔隙直径的孔隙的面积占全部孔隙的百分比相等；

可选地，当使用均分法确定W_{x max}时，当直径小于所述特征孔隙直径的孔隙面积占比为50％时，所述的百分比为50％*(x-1)/(N-1)，其中N>1，x>1。

6.根据权利要求4或5所述的油藏芯片的制作方法，其中，若第W_{x min}小于W_{x-1 max}；则计算孔隙直径大于W_{x min}，小于W_{x-1 max}的孔隙面积之和，并将所述面积平均分为两部分，一部分刻蚀x*D的深度，另一部分刻蚀(x-1)*D的深度。

7.根据权利要求4或5中任一项所述的油藏芯片的制作方法，其中，当计算得到的孔隙直径与实际孔隙直径的数值无法完全对应时，将计算值四舍五入得到临近的实际孔隙直径的数值。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的油藏芯片的制作方法，其中，当第x次刻蚀时；第x次刻蚀的孔隙为深度不小于x个D深度的孔隙；x取值包括1。

9.根据权利要求8所述的油藏芯片的制作方法，其中，刻蚀时在同一平台连续进行刻蚀。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的制作方法制备得到的油藏芯片。

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