發(fā)布時間：2020-04-02 05:24

【摘要】：多孔介質中微細顆粒的流動過程涉及到油氣田生產(chǎn)開發(fā)的各個方面。儲集石油的沉積巖多孔介質中豐富的粘土礦物、砂巖及石英等微細顆粒的存在會影響原油在地層多孔介質裂隙通道內運移的速度和路徑,顆粒的沉積也會影響巖石孔隙的孔隙率和滲透率。由于多孔介質的形態(tài)多種多樣,很難得到標準化的實驗結論。因此,本文采用數(shù)值模擬的方法對多孔介質中微細顆粒的流動沉積過程進行研究。本文主要應用CFD-DEM方法結合顆粒動理學理論對三維各向異性多孔介質內的顆粒流動特性進行數(shù)值模擬研究,并采用Euler方法研究孔隙內流體的流動特性,顆粒相的運動過程由Lagrange方法求解。顆粒動理學用來描述顆粒間的相互作用,流體-顆粒間的相間采用Huilin-Gidaspow模型求解,主要研究了多孔介質孔隙率、橢球狀固定顆粒長徑比、運移顆粒粒徑、流體粘度及流速等參數(shù)對顆粒運移沉積的影響,為孔隙內液固兩相流的發(fā)展及油藏的開發(fā)提供理論支持。數(shù)值模擬結果表明,在低孔隙率時,顆粒受到堵塞并停留在多孔介質內部�？紫堵实脑龃笱娱L了顆粒運動軌跡,顆粒不斷作往復運動并流出微通道。同時顆粒的停留時間先減小后增大,顆粒擬溫度的變化趨勢與此相同。大孔隙率下顆粒間接觸力、顆粒瞬時軸/徑向速度波動減少,且軸向速度大于徑向速度。流體注入速度隨通道軸向方向逐漸降低。扁長的橢球狀固定顆�？紫督Y構會延長微顆粒的停留時間,使得顆粒滯留率增大;同時顆粒波動頻率加快,顆粒瞬時速度、接觸力和顆粒擬溫度均減小。而增大顆粒粒徑,顆粒在運動過程中會發(fā)生明顯的沉積現(xiàn)象,顆粒停留時間和滯留率增大。顆粒脈動速度強度減弱,顆粒接觸力、瞬時軸/徑向速度和顆粒擬溫度減小。隨著液體粘度的增加,顆粒軸向速度和顆粒擬溫度降低,而平均停留時間和接觸力隨之增大。顆粒擬溫度和接觸力隨著液相速度的增加而增大,而顆粒停留時間和滯留率減少。
【圖文】：

圖1.1數(shù)值模擬流程圖早是由 Cundall 等人提出來的，顆粒的運述。按照處理顆粒碰撞方法的不同，D種模型下顆粒碰撞示意圖如圖 1.2 所示，行敘述。間的碰撞屬于二元瞬時碰撞，碰撞過程中碰撞中顆粒間的作用力主要考慮使得顆粒的影響。一般來說，硬球模型主要應用于。Tsuji 等[37]建立了稀疏氣固兩相流的硬考慮顆粒與壁面間的碰撞。Tanaka 等[38]模下顆粒碰撞也會對顆粒的擴散產(chǎn)生影響。研究中，并建立了二維氣固流化床流動球模型對流化床內氣固流動行為進行了模

all 和 Strack 提出的概念相似。在本文中僅考慮顆粒、流體與顆粒間曳力、浮力壓力梯度力及液橋力等示�；谂ｎD第二定律，任意時刻顆粒 i 平動的控1( )Ni p ijdm V P mdt id lj cjvg f f f 分別為顆粒 i 的速度和質量，Vp為顆粒體積，pV P 流體曳力、液橋力和顆粒碰撞接觸力。顆粒重力和碰撞相關的其它力作用于碰撞接觸點。這些相互碰因此顆粒轉動的控制方程為：1Nijddt p pijI T 轉動慣量，i 為顆粒轉動速度，，pijT 是碰撞時顆粒公式如下：225i i m RpI
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE319;O241.8

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