[发明专利]一种微观岩石网络模型制作方法

权利要求书

1.一种微观岩石网络模型制作方法，其特征在于，包括：

提取孔喉通道，对孔喉通道中的孔隙和喉道进行分离，获得孔隙图案和喉道图案，分别制作孔隙掩膜和喉道掩膜；

利用所述孔隙掩膜和喉道掩膜对基片进行刻蚀，形成刻蚀基片；

将所述刻蚀基片与盖片进行键合，形成微观岩石网络模型；

对孔喉通道中的孔隙和喉道进行分离，获得孔隙图案和喉道图案包括：

对岩石切片的图像进行二值化处理，区分岩石骨架图案和孔喉通道图案；

确定孔喉通道图案中所有的中轴线；

以中轴线上每个像素点为圆心做圆，所述圆的半径为其圆心到达最近岩石骨架的距离；

将半径满足预设条件的圆的圆心定义为节点，每个节点处对应的孔喉通道图案为孔隙图案，剩余部分的孔喉通道图案为喉道图案。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，利用所述孔隙掩膜和喉道掩膜对基片进行刻蚀，包括：

孔隙刻蚀，利用所述孔隙掩膜对所述基片进行刻蚀，形成半刻蚀基片；

掩膜对准，根据所述孔隙掩膜和喉道掩膜上刻有的相对应的第一标记，将所述半刻蚀基片与喉道掩膜进行对准；

喉道刻蚀，利用所述喉道掩膜对所述半刻蚀基片进行刻蚀，获得所述刻蚀基片；

模型清洗，对所述刻蚀基片进行清洗。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述孔隙刻蚀的方法包括：

将孔隙掩膜和基片叠放在一起通过曝光机进行曝光，以使孔隙掩膜的图案转移到基片上；

清洗所述基片上的光刻胶和曝光部分；

在超声波水浴环境下，将基片浸入第一刻蚀液中进行刻蚀30min，形成半刻蚀基片，所述第一刻蚀液为以1mol/L的HF为刻蚀剂，0.5mol/L的NH₄F为络合剂，0.5mol/L的HNO₃为助溶剂的混合液体。

4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第一标记的线宽为所述孔喉通道宽度的第一设定倍数。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述孔隙掩膜和喉道掩膜上还刻有相对应的第二标记，所述第二标记位于所述第一标记的预设区域内，所述第二标记的线宽为所述第一标记线宽的第二设定倍数，第二标记的长度为所述第一标记线宽的第三设定倍数；

相应地，所述掩膜对准包括：

根据所述孔隙掩膜和喉道掩膜上刻有的相对应的第一标记和第二标记，将所述半刻蚀基片与喉道掩膜进行对准。

6.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述喉道刻蚀包括：

将对准的喉道掩膜与半刻蚀基片通过曝光机进行二次曝光，以使喉道掩膜的图案转移到半刻蚀基片上；

清洗所述半刻蚀基片上的光刻胶和曝光部分；

在超声波水浴环境下，将半刻蚀基片浸入第二刻蚀液中进行刻蚀30min，形成刻蚀基片，所述第二刻蚀液为以0.015mol/L的HF为刻蚀剂，0.0075mol/L的NH₄F为络合剂，0.0075mol/L的HNO₃为助溶剂的混合液体。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，将所述刻蚀基片与盖片进行键合，包括：

对所述刻蚀基片进行预处理；

将刻蚀基片和盖片贴合，构成初始微观岩石网络模型；

通过高温烧结法对所述初始微观岩石网络模型进行键合，形成微观岩石网络模型。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述通过高温烧结法对所述初始微观岩石网络模型进行键合，包括：

将初始微观岩石网络模型放于高温真空炉中，对所述高温真空炉进行抽真空处理；

以2℃/min的速率将高温真空炉内温度由常温升至50℃，达到50℃后恒温30min；

以2℃/min的速率将高温真空炉内温度升至120℃，达到120℃后恒温150min；

以1.5℃/min的速率将高温真空炉内温度升至700℃，达到700℃后恒温120min；

自然冷却到常温。

9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，还包括：

向所述初始微观岩石网络模型注入口注入含1％三氯甲基硅烷(TCMS)的甲苯溶液至束缚水状态，以对所述初始微观岩石网络模型进行润湿改性。