尽管非常规页岩油气藏开发取得了成功,但控制油气产出的物理过程尚不完全明确。在页岩应变性天然裂缝中,受润湿性控制的两相流特征便是其中需要特别关注的过程之一。随着光学技术的进步,微流体方法可以用于观察、测量和分析裂缝系统中的流动动态变化。但高精度地模拟天然裂缝壁的粗糙度并灵活适应裂缝形变仍存在较大的难度。因此,本文开发了一种新的微流体技术,在地下典型随机几何形态和粗糙度的页岩中形成拉伸裂缝,高分辨率观察Utica页岩中这些应变性裂缝中的两相流动。在两相流动过程中,对60-100μm流道孔径裂缝中水-油动态接触角进行了测量和分析。当裂缝中油驱水时,观察到明显的接触角滞后现象,水驱油也存在同样的情况。尽管水在裂缝中的接触角介于20-90度之间,但水能通过自吸作用将油完全驱出裂缝。裂缝中水的速度与自吸试验中观察到的接触角相关。利用荧光示踪技术研究了接触角的变化,在裂缝壁水润湿状态下仍存在油斑。进一步的研究表明,这些油斑的形成主要受矿物非均质性的控制,而不是受裂缝壁的粗糙度控制。