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壁面粗糙性对两相驱替的影响规律

深圳大学学报（理工版） 2022年第2期39卷 119-125页

作者：李大军李晓燕孙海张磊徐超中国石化胜利油田有限公司滨南采油厂山东滨州257439 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710018 低渗透油气田开发国家工程重点实验室陕西西安710018 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

油气田开发中,水驱法仍然是最主要的开发方式,粗糙通道的存在对于两相流动的影响不可忽略.为研究油水两相在粗糙通道内的流动情况,采用直接求解纳维-斯托克斯(Navier-Stokes,N-S)方程的方法模拟两相流体在单一粗糙喉道中的驱替过程,采... 详细信息

油气田开发中,水驱法仍然是最主要的开发方式,粗糙通道的存在对于两相流动的影响不可忽略.为研究油水两相在粗糙通道内的流动情况,采用直接求解纳维-斯托克斯(Navier-Stokes,N-S)方程的方法模拟两相流体在单一粗糙喉道中的驱替过程,采用相场法实时追踪两相界面.通过建立简单规则的粗糙通道模型,研究相对粗糙高度、水平粗糙单元间隙比和黏度比等因素对两相驱替速度及两相界面长度的影响.建立光滑通道模型作为对照实验,研究壁面粗糙性的存在对两相驱替的总体影响.最后建立复杂粗糙通道模型验证简单模型所得规律的正确性.研究结果表明,壁面粗糙性的存在将会大大增加两相流动阻力,从而促进指进现象的产生,使得驱替效率下降.

关键词：油田开发两相驱替壁面粗糙度相界面长度相场提高采收率

含瓦斯煤体孔裂隙内瓦斯-水两相驱替流动特征研究

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含瓦斯煤体孔裂隙内瓦斯-水两相驱替流动特征研究

作者：李龙中国矿业大学

学位级别：硕士

工作面浅孔注水是局部瓦斯快速驱替排放和煤体润湿降尘的重要措施,目前在煤矿得到广泛应用。浅孔注水主要于切眼处的煤体,该区域处于工作面卸压范围内,煤体内裂隙网络发育充分,水分在其中的流动特征对瓦斯驱替和润湿降尘效果具有重要影... 详细信息

工作面浅孔注水是局部瓦斯快速驱替排放和煤体润湿降尘的重要措施,目前在煤矿得到广泛应用。浅孔注水主要于切眼处的煤体,该区域处于工作面卸压范围内,煤体内裂隙网络发育充分,水分在其中的流动特征对瓦斯驱替和润湿降尘效果具有重要影响。本文利用自制可视化实验平台,研究了煤基质颗粒间水分的宏观扩散流动特征,并通过经典的多孔介质进行模拟验证,分析在不同润湿性的煤样中毛细管力的作用及影响。此外,通过多孔介质模型模拟在经过水力措施后的煤层进行瓦斯抽采时,瓦斯-水在微孔隙中的流动模式、形态特征和驱替效率。主要研究结论如下:在亲水性煤样中时,驱替气液界面前沿为平整的稳定推进;在憎水性煤样中,前沿为“树枝状”的分叉形状,水以较细的触手形式提前于整体气液界面向前发展,水的发展会朝向四周扩展。延伸出的水流沿着孔隙横向发展然后逐渐与邻近的水相联通闭合,形成了封闭的瓦斯气泡,憎水性的煤样润湿程度相比于亲水性的煤样不够充分。煤样为憎水性时的整体润湿速度大于亲水性煤样的润湿速度。在亲水性煤样中,孔隙的大小对煤体润湿速度影响不大;在憎水性煤样中,大孔隙中的润湿速度大于小孔隙煤样中的润湿速度。重力在各种煤样、大小孔隙中的煤体注水速度的影响非常小。瓦斯-水在多孔介质中的流动中,流体流动模式随着毛细管数的增大从指进模式转向稳定置换,粘性力逐渐在流动过程占据主导地位,瓦斯的饱和度也随着增大。驱替过程稳定后水的饱和度增长的速度基本和CH突破出口时水的饱和度增长的速度基本相等。水的饱和度随着流体粘度比的增大而缓慢降低,粘度比的增大能够显著的降低流体驱替过程稳定后水的饱和度。当流体的粘度比逐渐增大时,CH指进分叉的趋势逐渐减弱。瓦斯-水的驱替模式不因流体密度比的增大而变化。随着密度比的再增大,水的饱和度降低的速度逐渐降低。当壁面为亲水性时,有很明显的指进现象,驱替效率较低,并发现在接触角较小时,指进到达出口时出现了后退收缩的现象;当壁面的润湿性为憎水性时,驱替过程比较稳定。当壁面接触角为45°、60°时,CH的饱和度达到最大时出现了微小的骤然下降又缓慢回升的现象,在接触角为145°时,CH在达到出口时,CH的饱和度出现微小的跃升。壁面接触角的增大导致宏观毛细管力?P的峰值和稳定后的值减小,同时宏观毛细管力?P下降的速度的也随之减小。此论文共有图44幅,表8个,参考文献100篇。

关键词：煤体注水润湿性毛细管数多孔介质两相驱替

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论双重介质两相驱替机理

石油勘探与开发 1982年第1期 48-65页

作者：桓冠仁石油工业部石油勘探开发科学研究院

本文应用数值模拟手段研究相似准数 W（裂缝渗滤速度与岩块渗吸速度之比）和W（裂缝中重力与驱动力之比）对双重介质渗吸机理的影响,搞清楚了影响岩块驱油效率的主要因素和找出了裂缝两相驱替的准活塞式驱动的分布范围。本文在证实裂缝... 详细信息

本文应用数值模拟手段研究相似准数 W（裂缝渗滤速度与岩块渗吸速度之比）和W（裂缝中重力与驱动力之比）对双重介质渗吸机理的影响,搞清楚了影响岩块驱油效率的主要因素和找出了裂缝两相驱替的准活塞式驱动的分布范围。本文在证实裂缝两相驱替准活塞式驱替条件的基础上发展了国际上通用的模型。首次明确地提出了灰岩底水油藏油水界面运动方程可以化成一个线性积分方程形式,并用积分变换获得了它的解析解,其结果用于任丘油田。本文还提出了适合于作数值模拟计算的岩块渗吸项计算公式,后者理论严密而又便于计算。

关键词：双重介质两相驱替驱油效率渗吸化工单元操作相似准数油水接触面液体-液体界面油水界面含水饱和度束缚水饱和度岩块

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在低渗透介质中五点井网两相驱替特征研究

在低渗透介质中五点井网两相驱替特征研究

鄂尔多斯盆地东部盒8段气水两相驱替渗流特征及影响因素分析

第七届全国流体力学学术会议

作者：王晓冬中国地质大学(北京)能源学院

通过汇源叠加方法得到了五点井网的等势线和流线,在忽略重力和毛细管力的条件下将二维二相渗流控制方程组转化为对流方程;在包含启动压力梯度的情况下,通过流线模拟得到了井网流线收缩谱图,井网动用程度和主要开发指标的变化特征。本文... 详细信息

通过汇源叠加方法得到了五点井网的等势线和流线,在忽略重力和毛细管力的条件下将二维二相渗流控制方程组转化为对流方程;在包含启动压力梯度的情况下,通过流线模拟得到了井网流线收缩谱图,井网动用程度和主要开发指标的变化特征。本文的结果为低渗透储层面积井网开发设计提供理论依据。

关键词：启动压力梯度低渗透介质五点井网两相驱替

来源： cnki会议评论

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新疆石油天然气 2012年第2期8卷 46-49,3页

作者：刘佳庆周康丁磊王变阳李园园陕西延长石油集团有限责任公司研究院陕西西安710069

针对鄂尔多斯东部地区盒8段储层低孔低渗、非均质性较强及渗流特征复杂等性质,通过在该地区利用真实砂岩模型进行微观气水两相驱替实验,得出其驱替方式渗流路线主要表现为3种形态:均一网状渗流路线活塞式驱替方式;非均一网状与交织状非... 详细信息

针对鄂尔多斯东部地区盒8段储层低孔低渗、非均质性较强及渗流特征复杂等性质,通过在该地区利用真实砂岩模型进行微观气水两相驱替实验,得出其驱替方式渗流路线主要表现为3种形态:均一网状渗流路线活塞式驱替方式;非均一网状与交织状非活塞式驱替方式;复杂渗流路线非活塞式驱替方式。对实验现象进行分析,明确了储层砂岩中软组分含量、物性及残余水饱和度是影响驱替渗流方式及效率的主要因素。研究成果为更好地认识东部盒8段渗流规律提供了理论依据。

关键词：盒8气层两相驱替渗流特征驱替效率

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砂岩模型两相驱替实验中油层润湿性的判断

石油与天然气地质 1999年第3期20卷 220-223页

作者：朱玉双曲志浩孔令荣陈蓉李劲峰西北大学地质系陕西西安710069

在砂岩模型两相驱替实验过程中，判断油层润湿性应注意以下问题：（１）应注意砂岩模型及实验流体的可靠性，充分考虑模型制作过程中各种因素及实验流体真实程度对润湿性的影响；（２）应保证润湿性判断方法的正确性。在利用水驱油方... 详细信息

在砂岩模型两相驱替实验过程中，判断油层润湿性应注意以下问题：（１）应注意砂岩模型及实验流体的可靠性，充分考虑模型制作过程中各种因素及实验流体真实程度对润湿性的影响；（２）应保证润湿性判断方法的正确性。在利用水驱油方式及水驱油之后的油、水分布状态判断岩石润湿性时，应综合其他方法进行判断；利用孔道中油水弯液面判断润湿性时，应同时观察大小孔道的弯液面，并防止润湿滞后的影响；在利用油水两相自吸量的比较判断润湿性时。

关键词：润湿性测定方法砂岩模型两相驱替油层

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油水两相流非活塞式驱替的数值算法探讨

数值计算与计算机应用 2012年第4期33卷 274-282页

作者：吴斌刘志峰王晓宏中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥230026

本文讨论了油藏数值模拟中油水两相驱替的数值计算方法.通过利用特征线方法分析Buckley-Leverett方程,提出了活塞式驱替和非活塞式驱替的严格数学划分条件.由于非活塞式驱替的饱和度在全场连续,本文建议在此情况下对网格界面处相对渗透... 详细信息

本文讨论了油藏数值模拟中油水两相驱替的数值计算方法.通过利用特征线方法分析Buckley-Leverett方程,提出了活塞式驱替和非活塞式驱替的严格数学划分条件.由于非活塞式驱替的饱和度在全场连续,本文建议在此情况下对网格界面处相对渗透率的离散值不采用常用的在迎风方向取值的做法,而直接取相邻网格的算术平均值.数值计算结果表明,对非活塞式驱替而言,该算法不仅可以提高计算精度,而且可以减小网格取向效应.

关键词：渗流多相流计算流体力学油藏数值模拟两相驱替

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煤岩双重介质注水驱气渗流的理论研究

煤炭学报 2006年第2期31卷 187-190页

作者：张晓梅宋维源山西煤炭职业技术学院计算机信息系山西太原030031 辽宁工程技术大学力学与工程科学系辽宁阜新123000

采用更接近于煤层实际为孔隙、裂隙结构的双重介质模型对煤层注水过程中的水、气两相驱替问题进行了研究,建立了极坐标下的双重介质煤层注水驱气的数学模型,采用特征线法求解了煤层中水饱和度随时间、空间位置分布变化的规律,并求出了... 详细信息

采用更接近于煤层实际为孔隙、裂隙结构的双重介质模型对煤层注水过程中的水、气两相驱替问题进行了研究,建立了极坐标下的双重介质煤层注水驱气的数学模型,采用特征线法求解了煤层中水饱和度随时间、空间位置分布变化的规律,并求出了两种特殊情形下平面径向流气为零饱和度的特征面方程的解析解.

关键词：煤岩双重介质模型两相驱替渗流孔隙、裂隙结构

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不平衡对稠油驱替的影响

石油勘探与开发 1996年第2期23卷 70-74页

作者：苏玉亮奕志安石油大学

本文利用摄动法求解了考虑不平衡及毛管力因素时多孔介质中粘弹性非牛顿稠油的两相驱替问题，得到了分流函数及含水饱和度的渐近解析解，所得结果和经典的牛顿流体两相渗流结果进行了比较，并着重分析了不平衡因素对驱替的影响。分析表... 详细信息

本文利用摄动法求解了考虑不平衡及毛管力因素时多孔介质中粘弹性非牛顿稠油的两相驱替问题，得到了分流函数及含水饱和度的渐近解析解，所得结果和经典的牛顿流体两相渗流结果进行了比较，并着重分析了不平衡因素对驱替的影响。分析表明：在一定条件下，水驱粘弹性稠油过程中的不平衡可以提高驱替效率，有利于稠油油田的开发。

关键词：粘弹性稠油两相驱替渗流油田开发