微尺度实验
孔隙介质多相流可视化平台
放置地点：环境科学大楼（刘水楼）419
管理人员：张严冬
功能介绍：
借助3D打印/微流控芯片制备微流道/多孔介质物理模型，为实现多孔介质多相流流动实验，自主组建多孔介质系统多相流可视化平台。
实验装置系统由分为五个部分组成，即注入系统，控制系统，成像系统，回压系统和数据采集系统。其中，注入系统包括用于高压注入液的三个ISCO泵(一个单缸65D和两个双缸100DX)或用于低压注入液的三个蠕动泵(LSP01-1BH)，以及中间活塞容器(16 MPa，200 mL)；控制系统由手动和自动(气动)控制阀组合实现；成像系统包括PCO.dimax CS1高速相机(3086 FPS@1296 x 1024)、LED面光源、连续半导体激光器(波长为532 nm，25 W；激光镜头包括直径为20 cm@1 m面镜头，1 mm的片镜头)、模型夹持器(二维模型可实现360°调节支架；三维模型可实现0.1 mm精确移动支架)、以及高精度减震平台系统(固有频率2 Hz)；回压系统为系统回压(1.6 MPa，0.1 FS%)，可实现1 kPa精度调节；采集系统采集Keller压力传感器(3 MPa，0.05 FS%)、模型Keller压差传感器(10 kPa，0.1 FS%)、相机图像、电子天平(0.01 g)和气体流量计(0.5~50 ml/min)等数据。
设备参数：
(1) ISCO 100DX continual pump：0.00001-50ml/min, 0-10000psi;
(2) ISCO 65DX continual pump：0.000001-25ml/min.0-20000psi;
(3) Pressure transmitter：range：3000kpa， accuracy： 0.05fs%;
(4) Differential pressure transmitter ，range：10kpa；accuracy：0.05fs%.
高温高压微观物理模拟装置
仪器名称：
仪器型号：USH-1000
生产厂家：江苏联友科研仪器有限公司
放置地点：工学院一号楼B106
管理人员：张严冬
功能介绍： 将不同微流体模型放置进高温高压可视釜，物理模拟高温高压状态下微纳米多孔介质中的流体相态变化。
（1）实验温度：室温～150℃，控温精度±0.5℃；
（2）实验压力：0～32MPa，压力精度0.1%F.S.；
（3）最小辨识孔喉直径5μm；
（4）模型尺寸：40X40,中心孔距32mm±0.5mm；
（5）环压自动跟踪调整；
（6）使用恒压泵控制出口回压。
微纳米孔隙尺度可视化模型
图1.微纳米尺度玻璃-硅-玻璃芯片制作流程（Zhang et.al.2019）
图2. 耐高温高压微观模型实体实例图（孔隙深度：100nm；宽度：10-100μm）
图3. 微观可视化模型在20Mpa,100℃下油驱气实验示例图（颗粒：白色；油：黑色；气：透明色；孔隙深度：100nm；宽度：10-100μm）
本课题组针对页岩及致密砂岩孔隙结构设计制作微纳米尺度微观模型。制作过程如图1所示，其特点是可以制作一个全透明、耐高压、孔隙尺度为微纳米级别（孔隙深度为纳米级），并且具有页岩双重孔隙介质特征的玻璃基微观模型。该制作方法省去了刻蚀孔道的步骤，直接利用剥离的方法制作成片，而且还可以制作跨尺度的孔隙结构（与硅-玻璃模型不同，此模型上下层玻璃之间无离子交换，故键合时不会因为孔道宽度远大于深度而塌陷）,为研究流体在高温高压下微纳米尺度的双重孔隙介质中的流动机理提供了快捷、便利的实验平台与更加真实的模拟环境。
放置地点：工学院一号楼B106
管理人员：张严冬
HAAKE MARS 40 流变仪
放置地点：环境科学大楼（刘水楼）419
管理人员：孙润轩
倒置荧光显微镜
仪器型号：Eclipse Ti2-U
生产厂家：NIKON
放置地点：环境科学大楼（刘水楼）419
管理人员：张严冬
功能介绍：具有4X、10X、20X、40X物镜，DAPI、FITC、EPI-FL三种荧光激发模块，内置590万像素显微镜相机，实时观测微观模型孔隙内油水流动，并有NIS-Elements及 Measurement acquisition图像分析软件进行图像与数据处理。