目前,我國(guó)大多數(shù)油田在水驅(qū)開發(fā)后期把氣驅(qū)或氣水交替注入的方式作為開發(fā)剩余油的重要手段。注入氣或儲(chǔ)層游離氣表現(xiàn)出易流動(dòng)、粘阻小等特點(diǎn),更容易進(jìn)入水相未被波及的區(qū)域,或占據(jù)死油孔隙區(qū)域內(nèi)的油相空間。注入氣或儲(chǔ)層游離氣以分散氣泡形式在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)運(yùn)移行為未被清楚觀察和研究。主要原因:其一,儲(chǔ)層空間類似于“暗箱子”,無法從外界直接觀察;其二,氣泡在管狀孔隙或顆粒充填孔隙介質(zhì)流體飽和模型中受外界因素干擾作用強(qiáng),變形復(fù)雜,上升路徑、速度不盡相同;其三,氣泡在多孔介質(zhì)中與孔喉形狀和大小、液體性質(zhì)等之間的關(guān)系認(rèn)識(shí)不清,氣相流動(dòng)運(yùn)移規(guī)律受到多因素的影響。本論文針對(duì)上述問題,基于力學(xué)分析表征和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M的手段,對(duì)氣泡在多孔介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)行為特性進(jìn)行研究,分析了氣泡在不同影響因素環(huán)境中的上升運(yùn)動(dòng)的條件,揭示了其流動(dòng)運(yùn)移規(guī)律,取得了如下主要成果:1)建立了可流動(dòng)氣相在毛細(xì)管模型和顆粒充填孔隙介質(zhì)流體飽和模型中上升運(yùn)移流動(dòng)條件及表達(dá)式。通過浮力和毛管阻力的對(duì)比,研究了毛管半徑、界面張力、界面接觸角等因素對(duì)浮力和毛管阻力的影響,確定了氣泡運(yùn)移和捕集的臨界條件。同時(shí),基于浮力、液體阻力（曳力）、界面張力及附加質(zhì)量... 

【文章來源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：133 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

球形及毛細(xì)管中圓柱形氣泡當(dāng)球形氣泡的直徑是毛細(xì)管直徑的倍時(shí)，在毛細(xì)管中受擠壓拉伸

2毛細(xì)管中氣泡上升運(yùn)動(dòng)行為數(shù)學(xué)表征12所示，0n10。受毛細(xì)管壁面的擠壓作用，球形氣泡變形成為圓柱形，受到促使氣泡上升的浮力FB，及抑制其上升的毛管阻力FIFT。氣泡在毛細(xì)管中與上部液體形成的后退角θR，與下部液體形成的前進(jìn)角θA，由于后退角和前進(jìn)角處的氣相與液相表面張力相同，則σA=σR=σ。由此，浮力FB和毛管阻力FIFT可以表示為：=433()=()2=43()33（2-3）IFT=2(coscos)（2-4）這里，F(xiàn)B是氣泡上升的浮力，mN；FIFT是氣泡上升的毛管阻力，mN；ρG、ρL分別是氣液兩相密度，kg/m3；σ是氣液兩相間界面張力，mN·m-1；θA、θR分別是前進(jìn)角、后退角，°。圖2-2毛細(xì)管中氣泡長(zhǎng)度及氣泡大小關(guān)系因此，浮力和毛管力的合力作用決定了氣泡能否運(yùn)移或捕集。當(dāng)毛管阻力與浮力的比值小于1，即FIFT/FB<1，氣泡向上運(yùn)移；當(dāng)毛管阻力與浮力的比值大于等于1，即FIFT/FB≥1，氣泡被捕集。=2(coscos)()（2-5）式中：γL、γG分別是液體和氣體重度，即γ=ρg，kg/(m2·s2)。2.2不同因素對(duì)氣泡運(yùn)移和捕集的影響假定氣體密度ρG忽略不計(jì)（約為1.205kg/m3），液體密度ρL10,1000kg/m3，這里分別取ρL=10，100，500，1000。因?yàn)槊?xì)管是等徑直管，因此，=cosθR-

2毛細(xì)管中氣泡上升運(yùn)動(dòng)行為數(shù)學(xué)表征14徑的10倍，RT=0.1049mm時(shí)，氣泡所受毛管阻力與浮力相等。圖2-3毛管阻力與浮力隨毛管半徑的變化（ρL=10kg/m3）圖2-4毛管阻力與浮力隨毛管半徑的變化（ρL=100kg/m3）圖2-5毛管阻力與浮力隨毛管半徑的變化（ρL=500kg/m3）


本文編號(hào)：3245813