發(fā)布時(shí)間：2021-04-01 14:42

　　彌散是混溶驅(qū)替過(guò)程中一種重要的傳質(zhì)方式,在一定程度上決定著體積波及效率,然而很多混溶驅(qū)替模擬過(guò)程均未考慮彌散的影響。為此,根據(jù)隨機(jī)建模方法來(lái)構(gòu)建體中心網(wǎng)絡(luò)模型,利用Kirchoff定律和有限差分方法對(duì)模型壓力場(chǎng)和濃度場(chǎng)進(jìn)行耦合求解,開展混溶驅(qū)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)模擬,分析孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)與流體流動(dòng)參數(shù)對(duì)混溶驅(qū)的影響。結(jié)果表明:與不考慮彌散的混溶驅(qū)相比,考慮彌散的混溶驅(qū)體積波及效率更高,驅(qū)替流體突破時(shí)間更晚,前緣突破時(shí)的采出程度更高;對(duì)于考慮彌散的混溶驅(qū),孔隙非均質(zhì)性越強(qiáng)（或孔隙連通性越低或黏度比越大或驅(qū)替流量越大）,黏性指進(jìn)現(xiàn)象越明顯,體積波及效率越低,前緣突破時(shí)間越早,采出程度越低;前緣突破時(shí)的采出程度與孔隙非均質(zhì)性（或孔隙連通性）呈線性關(guān)系,與黏度比（或驅(qū)替流量）呈乘冪關(guān)系。該研究成果對(duì)于弄清溶質(zhì)運(yùn)移規(guī)律和提高驅(qū)替流體的體積波及效率具有重要意義。 

【文章來(lái)源】：巖性油氣藏. 2020,32(05)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

二維網(wǎng)格剖分示意圖

由圖2可看出：當(dāng)被驅(qū)替流體與驅(qū)替流體的黏度比為1時(shí)，壓差和壓力場(chǎng)分布幾乎不發(fā)生變化，當(dāng)黏度比大于1時(shí)，壓差隨著注入孔隙體積（PV數(shù)）的增加而減小；在驅(qū)替剛開始時(shí)，考慮彌散的壓差下降速度更慢，這有利于保持地層能量，擴(kuò)大體積波及效率，提高采收率；當(dāng)注入PV數(shù)達(dá)到0.8時(shí)，在不考慮彌散的情形中，驅(qū)替流體沿著貫穿的通道直接流出模型，被驅(qū)替流體很難再被驅(qū)替出來(lái)，壓差趨于穩(wěn)定，在考慮彌散的情形中，仍有部分被驅(qū)替流體被驅(qū)替出來(lái)，壓差進(jìn)一步減�。浑S著注入PV數(shù)的進(jìn)一步增加，2種情形的壓差都趨于一個(gè)定值，但是考慮彌散時(shí)對(duì)應(yīng)的壓差更小，主要是因?yàn)榉�(wěn)定情形類似于驅(qū)替流體的單相流動(dòng)，考慮彌散的模型中驅(qū)替流體占據(jù)的體積相對(duì)更大，且驅(qū)替流體的黏度小于被驅(qū)替流體，導(dǎo)致最終壓差偏小。不考慮彌散時(shí)，驅(qū)替流體主要進(jìn)入主流通道中[24]，表現(xiàn)出黏性指進(jìn)現(xiàn)象[25][圖3(a）]�？紤]彌散時(shí)，驅(qū)替流體以主流通道為基準(zhǔn)向四周擴(kuò)散，進(jìn)入了更多的孔隙，其中包括部分流量較小的孔隙，從而導(dǎo)致沿主流通道流動(dòng)的流體減少[圖3(b）]，雖然主流通道中的流體也會(huì)在彌散作用下發(fā)生向前的擴(kuò)展，但是在該流量（v=10-5mL/s）的驅(qū)替下，其作用十分有限，并不能消除主流通道中流體減少帶來(lái)的影響，因此驅(qū)替流體較為均勻的向前推進(jìn)，壓制了黏性指進(jìn)現(xiàn)象。對(duì)比圖3(a）和圖3(b）可以發(fā)現(xiàn)，2種情形均是從同一根管束突破，說(shuō)明多孔介質(zhì)的無(wú)序性決定了流體流動(dòng)的主流通道，而彌散作用只是將通道進(jìn)行延展。

不考慮彌散時(shí)，驅(qū)替流體主要進(jìn)入主流通道中[24]，表現(xiàn)出黏性指進(jìn)現(xiàn)象[25][圖3(a）]。考慮彌散時(shí)，驅(qū)替流體以主流通道為基準(zhǔn)向四周擴(kuò)散，進(jìn)入了更多的孔隙，其中包括部分流量較小的孔隙，從而導(dǎo)致沿主流通道流動(dòng)的流體減少[圖3(b）]，雖然主流通道中的流體也會(huì)在彌散作用下發(fā)生向前的擴(kuò)展，但是在該流量（v=10-5mL/s）的驅(qū)替下，其作用十分有限，并不能消除主流通道中流體減少帶來(lái)的影響，因此驅(qū)替流體較為均勻的向前推進(jìn)，壓制了黏性指進(jìn)現(xiàn)象。對(duì)比圖3(a）和圖3(b）可以發(fā)現(xiàn)，2種情形均是從同一根管束突破，說(shuō)明多孔介質(zhì)的無(wú)序性決定了流體流動(dòng)的主流通道，而彌散作用只是將通道進(jìn)行延展。圖4為流出物中驅(qū)替流體相對(duì)濃度C/C0隨注入PV數(shù)的變化關(guān)系，該曲線類似于油水非混溶驅(qū)的含水率曲線。由圖4可以發(fā)現(xiàn)：不考慮彌散時(shí)，驅(qū)替流體在0.26 PV發(fā)生突破，對(duì)應(yīng)的采出程度為26%，突破后，C/C0迅速上升，達(dá)到0.7左右，然后再緩慢上升；考慮彌散時(shí)，驅(qū)替流體在0.36 PV發(fā)生突破，對(duì)應(yīng)的采出程度為36%，比不考慮彌散對(duì)應(yīng)的突破時(shí)間要晚，說(shuō)明彌散作用有效壓制了黏性指進(jìn)現(xiàn)象，且C/C0呈緩慢上升的形態(tài)，不存在驟變的情況，當(dāng)注入PV數(shù)達(dá)到2時(shí)，C/C0基本達(dá)到1。

【參考文獻(xiàn)】：
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