赵越超， 赵常忠， 孙国栋， 张 毅

（大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室，辽宁大连116024）

0 引 言

多孔介质多相流动现象存在于地质、石油天然气地下水水文学、煤炭、环境工程、化工以及生物医学工程等多个工程领域，其相关实验研究对于开展油气资源开采、温室气体地质封存、地下水和污染物运移、化工流化床反应器内流体传递反应等方面起着至关重要的作用［1-3］。随着科技的发展，可视化技术克服了传统实验方法简单测量出入口流量压力的不足，可以直观监测到多孔介质中流动过程和界面变化，便于从机理上揭示多相流流动特性［4］。目前，多相流测量实验为二维模型、三维模型及真实岩心测量。其中三维模型和真实岩心测量由于光学可视化实施困难，在实验室一般利用电子计算机断层扫描技术（CT）［5-6］或磁共振成像技术（MRI）［7-8］等无损检测技术来实现，但这两种可视化技术实验费用昂贵。由于成像原理限制，多相识别也存在局限性，且很难实现岩心多孔介质内多相流体流动的高分辨率动态可视化检测［9］。在二维模型中，通常利用蚀刻技术将研究的多孔结构缩放在尺寸很小的微芯片上，单独采用相机或显微镜结合相机的方法实现多孔介质中流动特性记录［10-12］，其中一种流体经常会用染剂进行着色便于区分不同的相。但孔隙尺度的微观可视化技术受微芯片材质影响，很难实现高温高压下的流动测量。目前主要通过微芯片夹持器或采用围压来解决这一问题［13］，但夹持器能够提供的高压有限且无法提供高温条件，而围压则需要独 立设计并制备围压室，目前技术尚不成熟。……