【摘要】：酸化是油氣井投產(chǎn)、增產(chǎn)和注水井增注的主要工藝技術(shù),由于該技術(shù)對(duì)油氣田開(kāi)發(fā)的巨大貢獻(xiàn),因而受到國(guó)內(nèi)外的高度重視和廣泛應(yīng)用。砂巖儲(chǔ)層礦物成分多、化學(xué)組成復(fù)雜,這導(dǎo)致多孔介質(zhì)內(nèi)酸巖非均相流動(dòng)反應(yīng)機(jī)理十分復(fù)雜。同時(shí),酸巖反應(yīng)的生成物中有沉淀,會(huì)對(duì)儲(chǔ)層造成二次傷害,盲目進(jìn)行酸化施工設(shè)計(jì)將使砂巖酸化成功率大大降低,進(jìn)而影響增產(chǎn)改造效果。由于酸巖非均相流動(dòng)反應(yīng)的復(fù)雜性,實(shí)驗(yàn)方法往往難以滿足真實(shí)地層條件的要求,傳統(tǒng)的數(shù)值模擬方法又存在邊界處理復(fù)雜、運(yùn)算低效等缺點(diǎn)。這些年來(lái),越來(lái)越多的學(xué)者們開(kāi)始重視格子Boltzmann方法(LBM)。相比于宏觀模型,它不需要在計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)之前對(duì)對(duì)N-S方程進(jìn)行離散,相比于微觀模型,它只需要進(jìn)行演化計(jì)算就能獲得與宏觀規(guī)律相符的結(jié)果,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)算效率高、邊界條件易處理等優(yōu)點(diǎn),適合用來(lái)解決多孔介質(zhì)內(nèi)酸巖非均相流動(dòng)反應(yīng)的問(wèn)題。本文選用某油田A、B、C三個(gè)區(qū)塊的砂巖對(duì)酸巖非均相流動(dòng)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究,對(duì)LBM的基本方程、邊界條件、人工多孔介質(zhì)生成方法進(jìn)行了篩選,建立了相應(yīng)的流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)模型,模擬了多孔介質(zhì)內(nèi)土酸體系與砂巖非均相流動(dòng)反應(yīng)過(guò)程,取得的主要成果如下:(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步對(duì)酸巖非均相流動(dòng)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究,包括土酸體系與砂巖儲(chǔ)層礦物的反應(yīng)、HF溶解礦物的主要作用型體及模式、HC1的催化作用及模式、酸巖非均相流動(dòng)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理;(2)根據(jù)酸液流動(dòng)參數(shù),選擇出適合的演化方程、平衡態(tài)分布函數(shù)、邊界條件處理格式等,建立了基于LBM的酸液在管道內(nèi)的流動(dòng)模型,通過(guò)模擬,探索了模型的誤差及穩(wěn)定性;(3)選擇合適的人工隨機(jī)多孔介質(zhì)生成方式,同時(shí)使用REV模型提高了流動(dòng)模型模擬效率及穩(wěn)定性,進(jìn)而建立基于LBM的酸液在多孔介質(zhì)內(nèi)的流動(dòng)模型;(4)根據(jù)流動(dòng)模型,選擇相匹配的傳質(zhì)模型、傳熱模型,同時(shí)結(jié)合酸巖非均相流動(dòng)反應(yīng)機(jī)理,確定模型中相關(guān)參數(shù)的表達(dá)式,從而建立基于LBM的多孔介質(zhì)內(nèi)酸巖非均相流動(dòng)反應(yīng)模型。通過(guò)Matlab對(duì)模型進(jìn)行求解,獲得溫度、各物質(zhì)濃度、孔隙度、滲透率的分布情況。本文研究旨在建立一套基于LBM的多孔介質(zhì)內(nèi)砂巖礦物與土酸體系非均相流動(dòng)反應(yīng)模型,并開(kāi)展模擬研究,從介觀角度揭示多孔介質(zhì)內(nèi)酸巖非均相流動(dòng)反應(yīng)機(jī)理。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE31
【圖文】：

圖１－２論文技術(shù)路線逡逑

圖２－１不同區(qū)塊砂巖礦物與ＨＦ、土酸體系的反應(yīng)逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2725542