【摘要】：本文研究乳狀液在孔隙介質(zhì)滲流過程中壓力梯度對(duì)孔隙介質(zhì)滲透率的影響規(guī)律。 在石油開發(fā)中，有些原油是以乳狀液形式采出的，許多提高石油采收率的過程都有乳狀液的出現(xiàn)及其滲流問題，乳狀液在孔隙介質(zhì)中的滲流規(guī)律是石油工業(yè)的一個(gè)重要問題，對(duì)其規(guī)律的深入研究具有非常重要的意義。本文研究了乳狀液滲流的特性，并從其流動(dòng)特性來考慮如何進(jìn)一步提高石油采收率。通過實(shí)驗(yàn)具體研究了在恒定壓力梯度作用下，孔隙介質(zhì)的滲透率隨注入孔隙體積倍數(shù)而變化的規(guī)律，研究了壓力梯度的改變對(duì)孔隙介質(zhì)滲透率的影響以及乳滴大小、界面張力對(duì)滲透率變化的影響規(guī)律。主要完成了以下研究?jī)?nèi)容： 對(duì)乳狀液在孔隙介質(zhì)中滲流的微觀機(jī)理和物理機(jī)制進(jìn)行了研究。研究制作了填砂微觀觀察模型和填砂光刻玻璃微觀觀察模型。利用這些模型，對(duì)乳狀液在孔隙介質(zhì)中滲流的過程進(jìn)行了直接觀察，得出了乳狀液在孔隙介質(zhì)中滲流的微觀機(jī)理，并取得了乳狀液滲流的照片。結(jié)果表明：孔隙介質(zhì)滲透率下降的原因是乳滴在孔隙介質(zhì)中的滯留；乳滴在孔隙介質(zhì)中的滯留主要有在孔隙喉道處的卡堵和在孔隙介質(zhì)表面的附著；滯留在孔隙介質(zhì)中的乳滴在一定的壓力梯度作用下可以重新啟動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)研究了在恒定壓力梯度條件下，孔隙介質(zhì)的滲透率隨注入孔隙體積倍數(shù)變化的規(guī)律。用不同滲透率的巖芯進(jìn)行了乳狀液在巖芯中的滲流實(shí)驗(yàn)，測(cè)定了巖芯在不同注入孔隙體積倍數(shù)時(shí)的滲透率，得出了在恒定壓力梯度條件下巖芯滲透率隨乳狀液注入孔隙體積倍數(shù)的增加而下降的規(guī)律。 實(shí)驗(yàn)研究了壓力梯度的改變對(duì)孔隙介質(zhì)滲透率的影響規(guī)律。分別選取不同的恒定壓力梯度，進(jìn)行了乳狀液在巖芯中的滲流實(shí)驗(yàn)，，測(cè)定了在不同注入孔隙體積倍數(shù)時(shí)巖芯的滲透率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：巖芯滲透率下降的程度與壓力梯度有關(guān)，隨著壓力梯度的增大，巖芯滲透率下降的程度降低。 實(shí)驗(yàn)研究了在相同和不同壓力梯度條件下乳滴大小和界面張力對(duì)孔隙介質(zhì)滲透率變化的影響規(guī)律。在恒定壓力梯度條件下，分別用界面張力相同、乳滴大小不同的乳狀液和乳滴大小相同、界面張力不同的乳狀液進(jìn)行了巖芯滲流實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在恒定壓力梯度條件下，巖芯滲透率的變化程度與乳滴大小、界面張力有關(guān)。乳狀液的乳滴越大，孔隙介質(zhì)的滲透率下降程度越大；乳狀液的界面張力越大，孔隙介質(zhì)的滲透率下降的程度越大。 理論研究了在相同和不同壓力梯度條件下乳滴大小和毛管數(shù)對(duì)孔隙介質(zhì)滲透率的影響規(guī)律。用乳狀液滲流的“過濾模型”計(jì)算了在恒定壓力梯度條件下孔隙介質(zhì)滲透率隨注入孔隙體積倍數(shù)變化的規(guī)律、乳狀液乳滴大小對(duì)孔隙介質(zhì)滲透率的影響規(guī)律、毛管數(shù)對(duì)孔隙介質(zhì)滲透率的影響規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明：在恒定壓力梯度條件下，孔隙介質(zhì)滲透率的變化程度和乳滴大小、界面張力有關(guān)，乳滴越大孔隙介質(zhì)滲透率下降越嚴(yán)重，毛管數(shù)越小孔隙介質(zhì)滲透率下降越嚴(yán)重。這些結(jié)論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。 用新的數(shù)學(xué)模型理論研究了在相同和不同壓力梯度條件下孔隙介質(zhì)滲透率的變化規(guī)律。建立了新的含有滯留乳滴重新啟動(dòng)因子的數(shù)學(xué)模型，并利用該數(shù)學(xué)模型對(duì)乳狀液在孔隙介質(zhì)中的滲流問題進(jìn)行了理論計(jì)算。該數(shù)學(xué)模型考慮了在孔隙介質(zhì)中滯留的乳滴在一定壓力梯度下重新啟動(dòng)的機(jī)理。用數(shù)值優(yōu)化、參數(shù)查找方法進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，將乳狀液滲流微分方程的數(shù)值積分和數(shù)值優(yōu)化技術(shù)聯(lián)合編程，成功地求解了乳狀液在孔隙介質(zhì)中的滲流行為。 從實(shí)驗(yàn)研究和理論分析兩方面證明了，在乳液流情況下，孔隙介質(zhì)的滲透率和壓力梯度有關(guān)；孔隙介質(zhì)滲透率的變化程度與乳滴大小和界面張力有關(guān)。本文從乳狀液滲流的特點(diǎn)來考慮提高石油采收率，是一種全新的三次采油方法。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：大慶石油學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TE311

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