在孔隙網(wǎng)絡(luò)模型和并聯(lián)雙通道模型基礎(chǔ)上,提出一種新的孔隙-喉道雙通道模型,研究油水兩相流體的驅(qū)替流動(dòng),采用格子Boltzmann方法的顏色梯度模型進(jìn)行模擬,重點(diǎn)研究不同注入速度條件下和不同寬度比的模型中,非潤濕相在喉道中的流動(dòng)形態(tài)變化,并對一系列不同寬度比的模型進(jìn)行模擬。結(jié)果表明:存在段塞流驅(qū)替的流動(dòng)形態(tài);隨著注入速度的減慢,非潤濕相經(jīng)過雙通道時(shí)存在雙喉道驅(qū)替流動(dòng)、段塞驅(qū)替和單喉道驅(qū)替3種流動(dòng)形態(tài)變化;隨著寬度比的增大,單喉道驅(qū)替的分布區(qū)間增大,段塞流和雙喉道驅(qū)替出現(xiàn)的區(qū)間減小;多孔介質(zhì)的非均質(zhì)性越強(qiáng),流體越容易發(fā)生卡斷,驅(qū)替效果越差。 

【文章來源】：中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020年05期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

不同寬度比PTDM模型

本次只針對驅(qū)替過程(非潤濕相驅(qū)替潤濕相)開展研究,在驅(qū)替過程中,毛管數(shù)Ca首先設(shè)置為0.05,模擬過程中觀察非潤濕相流體到達(dá)出口孔隙時(shí),兩相流體分布情況以及流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的兩相流體分布情況,結(jié)果見圖2、3。通過對比可發(fā)現(xiàn),寬喉道內(nèi)的流動(dòng)速度較快,當(dāng)流體沿著寬喉道到達(dá)出口孔隙,窄喉道流體尚未到達(dá)出口,這是由于在驅(qū)替過程中毛管力是阻力,寬喉道中毛管力較小;而且對于寬度比較大的模型,窄喉道出現(xiàn)了非連續(xù)相,這在以往的并聯(lián)雙通道模型研究中尚未出現(xiàn)。另外,當(dāng)流體從寬喉道到達(dá)出口時(shí),寬度比越大,小喉道內(nèi)流體侵入長度越短,由于喉道越寬,阻力越小,兩條喉道內(nèi)的速度差異越大。如圖3所示,寬度比為2.5的模型中,在穩(wěn)態(tài)時(shí)窄喉道內(nèi)形成了非連續(xù)相,這是由于當(dāng)流體從寬喉道到達(dá)出口端的孔隙時(shí),毛管阻力突然減小,大喉道內(nèi)的流速突然增大,兩個(gè)喉道內(nèi)不能同時(shí)處于平衡狀態(tài),流體瞬間全部流入大喉道,從而在小喉道入口發(fā)生中斷,當(dāng)減小注入速度,寬度比較小的模型也會(huì)發(fā)生類似現(xiàn)象,為此降低注入速度進(jìn)行驗(yàn)證。圖3 Ca=0.05時(shí)流體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)兩相分布

圖2 Ca=0.05時(shí)流體到達(dá)右端孔隙時(shí)兩相流體分布對于寬度比為1.5的孔隙-喉道雙通道模型,減慢注入速度,Ca減小到0.03進(jìn)行模擬。圖4為窄喉道流體發(fā)生斷裂時(shí)和流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的兩相流體分布�？梢钥闯�,當(dāng)速度由快變慢時(shí),非潤濕相流體開始從兩個(gè)喉道通過,逐漸在小通道內(nèi)變成段塞流。通過對比圖4和圖2中寬度比為2.5的情況發(fā)現(xiàn),窄喉道中流體發(fā)生斷裂時(shí),寬度比小的窄喉道中段塞柱的長度要大于寬度比大的窄喉道中的段塞柱,當(dāng)流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),段塞柱長度會(huì)大幅減小。


本文編號(hào)：2937217