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粘弹性流体在盲端孔隙中的流场

水动力学研究与进展（A辑） 2002年第6期17卷 748-755页

作者：张立娟岳湘安刘中春侯吉瑞石油大学(北京)石油天然气工程学院北京昌平102249

以带有盲孔的流道模拟油藏中的盲端孔隙 ,应用数值方法研究了上随体Maxwell流体在盲端孔隙中的流动特性。着重分析了流体流变性和盲端倾角对流场的影响规律。计算结果表明 ,驱替液的粘弹性是影响盲端波及效率的重要因素 ;在较大的盲端... 详细信息

以带有盲孔的流道模拟油藏中的盲端孔隙 ,应用数值方法研究了上随体Maxwell流体在盲端孔隙中的流动特性。着重分析了流体流变性和盲端倾角对流场的影响规律。计算结果表明 ,驱替液的粘弹性是影响盲端波及效率的重要因素 ;在较大的盲端倾角范围内 ,低雷诺数(Re)流动条件下 ,流体的威森博格数 (We )越大 ,孔隙盲端中的流动区域越大 ,滞留区越小。

关键词：粘弹性流体盲端孔隙聚合物驱微观驱油机理上随体Maxwell本构方程

聚合物溶液及三元复合体系驱替盲端油的微观机理

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油气地质与采收率 2002年第6期9卷 58-61页

作者：刘中春岳湘安侯吉瑞张立娟石油大学

大庆油田聚合物驱已经开始了大规模的工业化应用 ,三元复合驱的矿场试验也已取得了极大的成功。为进一步推动两种技术的应用和完善 ,充分认识其驱油机理 ,利用微观仿真模型 ,对比研究了不同粘弹性体系驱扫盲端残余油的过程 ,并利用界面... 详细信息

大庆油田聚合物驱已经开始了大规模的工业化应用 ,三元复合驱的矿场试验也已取得了极大的成功。为进一步推动两种技术的应用和完善 ,充分认识其驱油机理 ,利用微观仿真模型 ,对比研究了不同粘弹性体系驱扫盲端残余油的过程 ,并利用界面化学理论 ,解释了驱油过程中产生的界面现象 ,揭示了聚合物、三元复合体系粘弹性效应作用的差异、界限 ,以及粘弹性效应对提高微观驱油效率的不可忽视的作用。聚合物溶液可以很好地驱替盲端油 ,但因刚性水膜的存在而不适于水驱后亲油或中性盲端残余油。三元复合体系具有较强的驱替盲端残余油能力 ,一方面低界面张力可破坏水膜 ,三元复合驱替液深入盲端 ;另一方面 ,体系的粘弹性则使三元复合驱替液接触到更多的残余油。

关键词：聚合物溶液三元复合体系驱替盲端孔隙微观机理三次采油粘弹性流体界面张力

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黏弹性流体在油藏孔隙模型中的流动阻力特性

大庆石油学院学报 2004年第1期28卷 17-20页

作者：张立娟任国友岳湘安刘中春石油大学提高采收率研究中心北京昌平102249 大庆石油学院机械科学与工程学院黑龙江大庆163318

采用上随体Maxwell本构方程描述流体的流变性,用数值方法研究了黏弹性流体在2类典型的油藏孔隙模型———孔喉模型和盲端模型中的流动阻力特性.分析了低雷诺数流动条件下,具有不同黏弹性质的流体在喉道和盲端附近的流动特性和压力损失规... 详细信息

采用上随体Maxwell本构方程描述流体的流变性,用数值方法研究了黏弹性流体在2类典型的油藏孔隙模型———孔喉模型和盲端模型中的流动阻力特性.分析了低雷诺数流动条件下,具有不同黏弹性质的流体在喉道和盲端附近的流动特性和压力损失规律.研究结果表明:黏弹性流体在孔隙变截面处的局部压力损失远高于相同流动条件下无弹性纯黏流体的局部压力损失;黏弹性越大,局部压力损失越大;黏弹性流体在变截面孔隙中的高局部压力损失是导致其在多孔介质中渗流阻力异常高的重要原因之一.

关键词：黏弹性流体流动阻力盲端孔隙孔喉聚合物驱

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多孔介质中粘弹性流体流动机理的SPH模拟

多孔介质中粘弹性流体流动机理的SPH模拟

作者：王琳大连理工大学

学位级别：硕士

现实工程应用中常常会面临多孔介质内流体流动问题,如低渗透油藏开发、煤气层的开采、地下水的应用等。随着我国工业化进程的持续发展,石油在促进我国经济飞速发展中的作用越来越明显,对于我国的石油开采工业而言,迫切需要进一步提高石... 详细信息

现实工程应用中常常会面临多孔介质内流体流动问题,如低渗透油藏开发、煤气层的开采、地下水的应用等。随着我国工业化进程的持续发展,石油在促进我国经济飞速发展中的作用越来越明显,对于我国的石油开采工业而言,迫切需要进一步提高石油的采收率。针对这样的实际问题,本文以研究流体在多孔介质当中的流动特征为背景,在以往众多计算方法中引入一种无网格方法-光滑质点流体动力学方法（SPH）。这种方法是一种无网格、纯拉格朗日粒子法,它是一种用于求解连续介质动力学的数值方法。在处理移动物质交界面、大变形等问题时,由于不需要网格划分和重构的特点而显示出了传统网格方法不可比拟的优势。现在该方法在经典牛顿流体力学等领域均已得到了广泛的应用,而对于非牛顿流体力学数值模拟方面起步较晚。本文首先对无网格方法以及SPH方法的基本概念进行了介绍,对SPH方法的优点以及缺点进行说明,并指出了其应用领域。给出了SPH方法的计算思想和基本公式,并对一些其他概念包括支持域和影响域等进行了详细的说明,同时也列举出了几种常见的核函数,并给出了一些构造方法。其次,列举编制SPH方法程序过程当中的一些重要数值处理方法,这些数值处理方法对模拟结果起着至关重要的作用,如最近相邻粒子搜索法、时间步长的选取和密度初始化等。并运用所编制的程序模拟经典的方腔剪切流,验证了程序的正确性,通过对比分析使用不同核函数时的模拟结果,可以看出在特定的光滑函数支持域下,紧支性条件在三种光滑函数中都能得到满足,计算结果差异均较小,但当在更狭窄的支持域条件下,三次样条函数因其需要的粒子量相比其他两种较少,随之计算时间短,因此将三次样条函数应用到后文的模拟当中。最后,将SPH方法拓展到了粘弹性流体流动领域,通过选择能够描述粘弹性流体的本构方程,并与SPH方法相结合,编制出能够描述粘弹性流体流动的程序。首先对此程序进行了验证,在模拟经典的Poisuille的过程中,不仅验证了该程序的正确性,同时对引起粘弹性流体流动特性变化的影响参数进行了详细的分析,主要包括We数、Re数以及牛顿黏度和总黏度的比β。最后模拟一类特殊流道（盲端孔隙）附近粘弹性流体的流动特性随一些参数变化的影响。模拟结果表明,不同的盲端倾角以及不同的流体参数都会对盲端附近的流体流动产生影响。在实际工程中,可以通过这些作为依据以提高驱油效率。

关键词：多孔介质光滑粒子动力学粘弹性流体盲端孔隙