本文關(guān)鍵詞：粘彈性聚合物驅(qū)油的數(shù)學(xué)模型，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2006年第46卷第6期

CN11-2223/NJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2006,Vol.46,No.635/37

882-885

粘彈性聚合物驅(qū)油的數(shù)學(xué)模型

陳　國(guó),　趙　剛,　馬遠(yuǎn)樂(lè)

(清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院,北京100084)

摘　要:為了研究粘彈性聚合物驅(qū)油規(guī)律,建立了粘彈性聚合物驅(qū)油數(shù)學(xué)模型。從彈性效應(yīng)和粘性效應(yīng)兩個(gè)方面描述聚合物驅(qū)油機(jī)理。聚合物彈性能夠降低殘余油飽和度,聚合物粘性改善油水流度比,擴(kuò)大波及體積。該模型能夠模擬聚合物驅(qū)油具有的提高微觀驅(qū)油效率和流度控制驅(qū)油機(jī)理以及所發(fā)生的對(duì)流、彌散、擴(kuò)散、吸附等一系列物化現(xiàn)象。利用該模型擬合了實(shí)驗(yàn)室聚合物巖心驅(qū)油過(guò)程。數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)際巖心驅(qū)油過(guò)程基本一致,表明該模型可以進(jìn)行聚合物驅(qū)油的機(jī)理研究、實(shí)際應(yīng)用可行性研究、礦場(chǎng)方案優(yōu)選和開(kāi)發(fā)效果預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞:三次采油;聚合物驅(qū)油;粘彈性;數(shù)值模擬;數(shù)學(xué)

模型

中圖分類號(hào):

TE319

文章編號(hào):1000-0054(2006)06-0882-04

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:

A

聚合物溶液具有粘彈性,在驅(qū)油過(guò)程中,其粘性能夠改善油水流度比,擴(kuò)大宏觀波及效率;而靠其彈性能夠攜帶水驅(qū)無(wú)法驅(qū)動(dòng)的殘余油,降低殘余油飽和度,提高微觀驅(qū)油效率[1]。

目前,國(guó)內(nèi)外所有的聚合物驅(qū)油數(shù)學(xué)模型對(duì)聚合物驅(qū)油機(jī)理的描述僅考慮了聚合物驅(qū)替液的粘性提高宏觀波及效率,不具備聚合物溶液的彈性能夠提高微觀驅(qū)油效率模擬功能�，F(xiàn)有的數(shù)學(xué)模型在機(jī)理描述方面已經(jīng)滿足不了油田生產(chǎn)的實(shí)際需要。本文根據(jù)近年來(lái)大慶油田聚合物粘彈性驅(qū)油理論研究成果,建立了粘彈性聚合物驅(qū)油數(shù)學(xué)模型。該模型能夠模擬聚合物的粘性和彈性驅(qū)油效應(yīng),滿足油田聚合物驅(qū)油實(shí)際應(yīng)用。

1　基本數(shù)學(xué)方程系統(tǒng)

Mathematicalmodelofenhancedoil

recoveryforviscous-elastic

polymerflooding

CHENGuo,ZHAOGang,MAYuanle(InstituteofNuclearandNewEnergyTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)

Abstract:Amathematicalmodelofviscous-elasticpolymerflooding

wasdevelopedtostudyenhancedoilrecoverymechanismsandtoforecastoilexploitationperformance.Themodelsimulatesboththeelasticityeffectandtheviscositymobilitycontroleffect.Polymerelasticitycanreduceresidualoilsaturation,whilepolymerviscositywillimprovethemobilityratiobetweentheoleicandaqueousphases,whichwillexpandthevolumetricsweepefficiency.Themainprocessmechanismsincludeincreasingthedisplacementefficiencyandmobilitycontrol.Themodelincorporatesvariousphysicochemical

phenomena

such

as

convection,

dispersion,

diffusion,andadsorption.Simulationsofknowncorefloodingdatashowthatthemodelcansimulateviscous-elasticpolymerfloodingmechanismsforuseinfeasibilityevaluations,pilotplanoptimization,andperformancepredictionsforviscous-elasticpolymerenhancedoilrecovery.

Keywords:enhancedoilrecovery;polymerflooding;viscosityand

elasticity;reservoirnumericalsimulation;mathematical

1.1　基本假設(shè)

作如下假設(shè):油藏等溫;固相不流動(dòng);Fick彌散;理想混合;流體滲流滿足Darcy定律;聚合物以及各種離子存在于水相中。1.2　物質(zhì)守恒方程

應(yīng)用Darcy定律給出以第i種物質(zhì)組份總濃度~Ci形式表達(dá)的i種物質(zhì)組份的物質(zhì)守恒方程[2,3]為

~

(OCidi)+divLt

n

∑d(Cu

k

ill

l=1

p

-~Dil)=Qi.(1)

式中:~Ci是第i種物質(zhì)組份的總濃度;Cil是l相中

~第i種物質(zhì)組份的濃度;di是組份的密度;Dil是Fick彌散項(xiàng),下標(biāo)l表示第l相;O是孔隙度;Qi是源匯項(xiàng);np是相數(shù)。

收稿日期:2005-06-28

作者簡(jiǎn)介:陳國(guó)(1968-),男(漢),黑龍江,高級(jí)工程師,博士研究

生。

通訊聯(lián)系人:趙剛,副研究員。

E-:

  本文關(guān)鍵詞：粘彈性聚合物驅(qū)油的數(shù)學(xué)模型，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。