本文關(guān)鍵詞：二氧化碳泡沫流體在管道內(nèi)流變學(xué)特性的實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：二氧化碳泡沫驅(qū)作為重要的三次采油技術(shù)對于提高石油采收率及二氧化碳地質(zhì)埋存具有巨大的發(fā)展?jié)摿�。本文針對泡沫流體在多孔介質(zhì)內(nèi)的流動特點,利用實驗的方法對泡沫薄膜液在管道內(nèi)的流變學(xué)特性進行研究。采用量綱分析法確定管內(nèi)泡沫流動的無量綱參數(shù),對泡沫薄膜液在管道內(nèi)的流變學(xué)特性進行無量綱分析,將泡沫薄膜液視為兩相流并給出基于兩相流動分析的阻力模型。實驗結(jié)果表明:泡沫薄膜液在管道內(nèi)(圓管及變徑管)流動時需要克服啟動壓力即屈服剪切應(yīng)力,表明對于揭示泡沫液在多孔介質(zhì)內(nèi)的流動機理,Herschel-Bulkley模型要更優(yōu)于冪律模型;氮氣作為內(nèi)在相較二氧化碳作為內(nèi)在相產(chǎn)生的泡沫薄膜液在管道內(nèi)流動時需要克服更大的啟動壓力;與目前較為流行的Bretherton模型和和Hirasaki模型相比較,本文所得到的兩相流動阻力模型與它們具有相同的變化趨勢,但在本實驗所選取的流速范圍內(nèi),預(yù)測的壓差值要大很多;泡沫薄膜液在變徑管內(nèi)流動與泡沫薄膜液在直圓管內(nèi)流動相比較,在流動的初始階段需要克服更大的啟動壓力。為了更好的模擬油層環(huán)境,在常溫常壓實驗平臺設(shè)計理論的基礎(chǔ)之上,本文設(shè)計出了一套完整的可用于測試高溫高壓二氧化碳泡沫流體流變性及超臨界二氧化碳泡沫流體流變性的實驗裝置。該裝置的關(guān)鍵技術(shù)在于可以準(zhǔn)確觀察到泡沫在管道內(nèi)的流動形態(tài)并對其阻力特性進行精確測定,在數(shù)據(jù)分析時可以將超臨界(高溫高壓)二氧化碳泡沫流體的流動形態(tài)及流變學(xué)特性有機的結(jié)合在一起進行研究。
【關(guān)鍵詞】：泡沫 管道 無量綱 超臨界 流動形態(tài) 流變學(xué)特性
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE357.46
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 CO_2在EOR中的應(yīng)用及其驅(qū)油機理11-13
• 1.2.1 CO_2在EOR中的應(yīng)用11-12
• 1.2.2 CO_2提高采收率的機理12-13
• 1.3 泡沫流變性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.4 本文研究內(nèi)容17-19
• 2 基礎(chǔ)理論19-37
• 2.1 泡沫基礎(chǔ)知識19-25
• 2.1.1 泡沫的基本概念19-20
• 2.1.2 泡沫在多孔介質(zhì)內(nèi)的生成機理20-21
• 2.1.3 超臨界二氧化碳的性質(zhì)21
• 2.1.4 泡沫穩(wěn)定性的影響因素21-23
• 2.1.5 泡沫的消除方法23
• 2.1.6 泡沫技術(shù)在油田中的應(yīng)用23-25
• 2.2 流變學(xué)基礎(chǔ)知識25-33
• 2.2.1 牛頓流體25-26
• 2.2.2 非牛頓流體26-27
• 2.2.3 泡沫流體的流變模型27-28
• 2.2.4 泡沫流體在毛細管道內(nèi)的流變學(xué)28-33
• 2.3 量綱分析法33-35
• 2.3.1 量綱分析的概念33-34
• 2.3.2 無量綱的確定方法34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 3 泡沫液在管道內(nèi)流變學(xué)特性的實驗研究37-58
• 3.1 實驗原理37-39
• 3.1.1 管內(nèi)泡沫流體無量綱參數(shù)的確定37-39
• 3.2 系統(tǒng)設(shè)計39-48
• 3.2.1 實驗裝置39-40
• 3.2.2 實驗設(shè)備40-44
• 3.2.3 實驗材料44-46
• 3.2.4 溶液配制方法46
• 3.2.5 實驗步驟46-47
• 3.2.6 實驗注意事項47
• 3.2.7 實驗方案設(shè)計47-48
• 3.3 實驗數(shù)據(jù)分析48-56
• 3.3.1 泡沫薄膜液圓管內(nèi)流變性的無量綱分析48-52
• 3.3.1.1 泡沫薄膜液圓管內(nèi)兩相流動阻力模型的確定48-50
• 3.3.1.2 直圓管內(nèi)泡沫兩相流動阻力模型與經(jīng)典模型的對比50-52
• 3.3.2 泡沫薄膜液變徑管內(nèi)流變性的無量綱分析52-56
• 3.3.2.1 泡沫薄膜液變徑管內(nèi)兩相流阻力模型的確定52-53
• 3.3.2.2 泡沫薄膜液流變模型對比53-56
• 3.4 實驗誤差分析56-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 4 超臨界CO_2泡沫流體流變性實驗系統(tǒng)的設(shè)計58-70
• 4.1 實驗系統(tǒng)的組成58-67
• 4.2 實驗方法67-69
• 4.2.1 實驗步驟68-69
• 4.2.2 實驗注意事項69
• 4.3 本章小結(jié)69-70
• 5 總結(jié)與展望70-73
• 5.1 總結(jié)70-71
• 5.2 創(chuàng)新點71-72
• 5.3 展望72-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78-79

【參考文獻】

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本文編號：263154