在石油工業(yè)中,泡沫技術已被廣泛應用于提高油藏采收率,因此得到了廣泛地關注及研究。泡沫驅能夠顯著提高氣相粘度、改善油水流度比,進而提高原油采收率。通過數(shù)值方法可對多孔介質中泡沫液的滲流特性及滲流機理開展深入研究,但是目前的泡沫模型并不完善。本文應用新型的隨機泡沫數(shù)目守恒模型(Stochastic Population Balance model—SPB)對泡沫液在多孔介質驅替過程一維三相及二維兩相的動態(tài)驅替特性進行了數(shù)值模擬研究。對均質多孔介質內氣、水和油三相的驅替過程的一維三相數(shù)值模擬研究,重點討論了最大泡沫密度n_max及泡沫生成速率K_g對泡沫驅替過程的影響,得出如下結論:n_max的值越大,泡沫流體的表觀粘度越大,因此泡沫驅替過程中沿程壓差越大,從而驅油效果也越好;K_g的值越大,泡沫數(shù)目可在相對較短的距離內完全發(fā)展達到平衡,因此對入口處油相組分具有更好的驅替效果,但對泡沫驅油過程的總體液相驅替效率影響不大。對均質多孔介質中泡沫流動過程的入口效應和出口效應進行了二維兩相數(shù)值模擬,除了K_g

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
符號說明
1 緒論
    1.1 課題目的和意義
    1.2 泡沫驅油模型及數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.1 模型研究
        1.2.2 基于SPB模型的多相模擬工作
    1.3 主要研究內容及創(chuàng)新點
        1.3.1 主要研究內容
        1.3.2 創(chuàng)新點
2 計算模型
    2.1 控制方程
        2.1.1 SPB模型
        2.1.2 黑油模型
        2.1.3 流動控制方程
    2.2 離散控制方程
    2.3 本章小結
3 泡沫液在多孔介質內一維三相數(shù)值模擬研究
    3.1 求解步驟
        3.1.1 計算域
        3.1.2 控制方程
        3.1.3 求解條件
        3.1.4 求解方法
    3.2 數(shù)值結果與分析
        3.2.1 泡沫液在多孔介質內三相的驅替過程(K_g=0.5,n_max=200)
        3.2.2 不同n_∞值時泡沫液在多孔介質內三相驅替過程(K_g=0.5)
        3.2.3 不同K_g值時泡沫液在多孔介質內三相驅替過程(n_max=200)
    3.3 本章小結
4 泡沫液在多孔介質內二維兩相入口效應及出口效應數(shù)值模擬研究
    4.1 求解步驟
        4.1.1 計算域和邊界條件
        4.1.2 控制方程
        4.1.3 數(shù)值求解方法
    4.2 網(wǎng)格的無關性研究
    4.3 數(shù)值結果與分析
        4.3.1 不同K_g值對入口效應及出口效應的影響(n_∞=200)
            4.3.1.1 泡沫流動過程中的二維參數(shù)分布
            4.3.1.2 泡沫流動過程中的一維參數(shù)分布
        4.3.2 不同n_∞值對入口效應及出口效應的影響(K_g=0.1)
            4.3.2.1 泡沫流動過程中的二維參數(shù)分布
            4.3.2.2 泡沫流動過程中的一維參數(shù)分布
        4.3.3 不同K_fp值對入口效應及出口效應的影響(K_g=0.1,n_∞=200)
            4.3.3.1 泡沫流動過程中的二維參數(shù)分布
            4.3.3.2 泡沫流動過程中的一維參數(shù)分布
        4.3.4 不同尺寸的進出口對入口效應及出口效應的影響(K_g=0.1,n_∞=200)
            4.3.4.1 泡沫流動過程中的二維參數(shù)分布
            4.3.4.2 泡沫流動過程中的一維參數(shù)分布
    4.4 實驗驗證
    4.5 本章小結
5 總結和展望
    5.1 總結
        5.1.1 泡沫液在多孔介質中一維三相驅替的數(shù)值模擬
        5.1.2 泡沫液在多孔介質中二維兩相驅替的入口效應及出口效應數(shù)值模擬
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的學術論文及成果



本文編號：3866083