發(fā)布時間：2023-02-06 20:19

　　我國石油供需矛盾日益突出,提高石油產(chǎn)量,減少石油供給的對外依存度已成為保證我國能源安全的戰(zhàn)略性任務。泡沫驅(qū)油提高采收率技術作為提高石油產(chǎn)量的主要途徑之一,在石油開采中具有較大的潛力和廣闊的應用前景。然而該技術在實際應用中遇到了一些問題:(1)在一些極端的油藏條件下,傳統(tǒng)的表面活性劑泡沫體系穩(wěn)定性較差,產(chǎn)生的泡沫很難形成有效的調(diào)剖作用;(2)目前主要用于研究泡沫驅(qū)油滲流特征的巖心流動實驗方法無法直觀觀察到巖心內(nèi)部泡沫的流動,因此對泡沫驅(qū)油過程中的滲流特征認識不夠深入;(3)目前對泡沫穩(wěn)定性的評價主要以靜態(tài)方法為主,而泡沫在滲流過程中是一種不斷消泡和不斷再生的動態(tài)過程,因此靜態(tài)評價方法具有一定的局限性;(4)隨著新型泡沫體系的研發(fā),常規(guī)的泡沫驅(qū)油數(shù)學模型已很難適用。以上問題已成為制約泡沫驅(qū)油技術發(fā)展的瓶頸。針對上述問題,本論文開展了以下研究:(1)納米顆粒穩(wěn)定泡沫的力學機制分析;(2)納米顆粒穩(wěn)定型泡沫體系制備;(3)納米顆粒穩(wěn)定型泡沫驅(qū)油核磁共振可視化實驗方法與泡沫動態(tài)穩(wěn)定性研究;(4)納米顆粒穩(wěn)定型泡沫驅(qū)油數(shù)值模擬研究。取得的研究成果和認識包括以下幾個方面:(1)初步探明了納米顆粒穩(wěn)定...

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究概況
        1.2.1 泡沫生成與消泡機理研究概況
        1.2.2 納米顆粒穩(wěn)定泡沫技術研究概況
        1.2.3 泡沫驅(qū)油實驗方法研究概況
        1.2.4 泡沫穩(wěn)定性評價方法研究概況
        1.2.5 泡沫驅(qū)油滲流特征數(shù)值模擬方法研究概況
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新點
第二章 納米顆粒穩(wěn)定泡沫力學機制分析
    2.1 泡沫的基本概念
        2.1.1 泡沫的定義
        2.1.2 泡沫質(zhì)量
        2.1.3 泡沫的性能
        2.1.4 泡沫的分類
    2.2 泡沫生成的力學機制
    2.3 泡沫消泡的力學機制
        2.3.1 基本理論
        2.3.2 氣體擴散
        2.3.3 Plateau邊界排液
        2.3.4 泡沫在重力作用下的排液
    2.4 表面活性劑對泡沫的作用
        2.4.1 表面活性劑分子結(jié)構(gòu)特征
        2.4.2 表面活性劑的起泡作用
        2.4.3 Gibbs-Marangoni效應
        2.4.4 表面電荷的作用
    2.5 納米顆粒穩(wěn)定泡沫的力學機制
        2.5.1 界面力
        2.5.2 毛管壓力
        2.5.3 振蕩結(jié)構(gòu)力
    2.6 本章小結(jié)
第三章 納米顆粒穩(wěn)定型泡沫體系制備
    3.1 泡沫性能指標評價方法
        3.1.1 Ross-Miles法
        3.1.2 Waring-Blender法
        3.1.3 評價方法優(yōu)選
    3.2 納米顆粒穩(wěn)定型泡沫體系研制
        3.2.1 納米顆粒性能評價
        3.2.2 表面活性劑起泡體系性能評價
        3.2.3 納米顆粒與表面活性劑起泡體系復配
        3.2.4 納米顆粒穩(wěn)定型起泡體系最佳配方研究
        3.2.5 納米顆粒穩(wěn)定型泡沫體系性能指標
    3.3 納米顆粒穩(wěn)定型泡沫體系對油藏適應性評價
        3.3.1 耐溫性評價
        3.3.2 耐鹽性評價
        3.3.3 耐壓性評價
        3.3.4 耐油性評價
    3.4 本章小結(jié)
第四章 納米顆粒穩(wěn)定型泡沫驅(qū)油核磁共振可視化實驗研究
    4.1 核磁共振可視化方法原理
        4.1.1 流體在多孔介質(zhì)中的核磁共振弛豫機制
        4.1.2 流體在多孔介質(zhì)中的核磁共振成像機制
    4.2 實驗裝置
    4.3 實驗材料
    4.4 實驗方法
        4.4.1 水、泡沫與油的核磁信號區(qū)分
        4.4.2 巖心對核磁共振圖像干擾的檢測
        4.4.3 巖心物性測試
        4.4.4泡沫驅(qū)油實驗
    4.5 實驗結(jié)果與討論
        4.5.1 巖心磁性與物性參數(shù)測試結(jié)果
        4.5.2 不同滲透率巖心中泡沫驅(qū)油特征
        4.5.3 不同泡沫段塞長度下的泡沫驅(qū)油特征
        4.5.4 不同含油飽和度下的泡沫驅(qū)油特征
    4.6 泡沫動態(tài)穩(wěn)定性評價方法
        4.6.1 方法建立
        4.6.2 穩(wěn)定性評價
        4.6.3 可靠性驗證
    4.7 本章小結(jié)
第五章 納米顆粒穩(wěn)定型泡沫驅(qū)油數(shù)值模擬研究
    5.1 納米顆粒穩(wěn)定型泡沫驅(qū)油數(shù)學模型建立
        5.1.1 流體滲流基本方程
        5.1.2 納米顆粒穩(wěn)定型泡沫驅(qū)油數(shù)學模型
        5.1.3 納米顆粒穩(wěn)定型泡沫作用機理模型
    5.2 納米顆粒穩(wěn)定型泡沫驅(qū)油數(shù)學模型求解
        5.2.1 一維數(shù)值求解
        5.2.2 二維數(shù)值求解
    5.3 納米顆粒穩(wěn)定型泡沫驅(qū)油數(shù)值模擬程序編制及驗證
        5.3.1 計算程序設計框圖
        5.3.2 數(shù)學模型驗證
    5.4 關鍵參數(shù)對納米顆粒穩(wěn)定型泡沫驅(qū)油效率的影響分析
        5.4.1 納米顆粒濃度的影響
        5.4.2 注入流量的影響
        5.4.3 泡沫氣液比的影響
    5.5 含油飽和度分布特征模擬
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
作者在攻讀博士學位期間取得的科研成果
作者在攻讀博士學位期間參與的研究項目
致謝



本文編號：3736544