换向水驱油微观孔隙内油水相态分布特征分析
发布时间：2022-12-17 20:08
换向驱油技术作为提高低渗透油藏采收率的一种重要技术,在吉林油田现场试验中取得了较好的驱替效果。目前我国学者对换向水驱油的流动问题的研究大多以室内试验的方式展开,很少从微观角度研究换向水驱油过程的油水流动问题。针对换向水驱油在微观孔隙内的流体相态变化的问题,本文采用实验、理论分析与数值模拟相结合的方法,结合多相流体力学、图形图像学和计算流体力学的基本理论。从微观的角度出发,围绕正向水驱油过程的油水相态分布特征、换向水驱油过程最佳换向时机的选择、以及压力梯度、岩石润湿性、油水两相界面张力对换向水驱油在微观孔隙内的油水相态分布的影响等问题进行了研究。主要取得如下认识:（1）对正向水驱油过程进行模拟计算,研究表明在正向水驱油过程中水相在微观孔隙内呈指状在主流大孔道内突进,最终使微观孔隙内油相体积分数稳定在0.4左右;（2）换向水驱油微观孔隙内油水相态分布与正向水驱油的油水相态分布有很大区别,通过分析换向水驱油微观孔隙内的油相体积分数变化,确定了换向水驱油的最佳换向时机;（3）压力梯度、岩石润湿性、油水两相界面张力都会影响换向水驱油的油相流动效果,岩石润湿性对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
1.1 本论文的研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 岩石孔隙模型的发展
1.2.2 三维数字岩心技术发展
1.2.3 计算流体力学的发展
1.3 本论文的主要研究内容
1.4 研究思路
第二章 微CT岩心扫描成像及三维数字岩心建模
2.1 岩心扫描实验
2.1.1 实验工作原理
2.1.2 实验步骤
2.1.3 实验结果图片获取
2.2 三维数字岩心建模
2.2.1 CT图像处理
2.2.2 CT图像二值化处理
2.2.3 三维数字岩心重构
第三章 微观孔隙内流体流动的理论分析
3.1 微观孔隙内水驱油机理
3.1.1 亲水地层中水驱油微观机理[56]
3.1.2 亲油地层中水驱油微观机理[56]
3.1.3 中性地层中水驱油微观机理[56]
3.2 计算流体力学基本理论
3.2.1 计算流体力学数学模型
3.2.2 有限体积法控制方程的基本思想
3.3 微流边界层理论
3.3.1 固体表面对液体分子间作用力
3.3.2 微流边界层内流体黏性系数
3.4 基于微流边界层理论孔隙多相流流动数学模型
3.4.1 基于微流边界层理论孔隙多相流流动基本方程
3.4.2 多相流体表面张力与湿润性表征
第四章 正向水驱油微观孔隙内三维流动模拟
4.1 模型建立
4.2 边界设置及物性参数
4.3 微观孔隙内水驱油油水相态分布模拟结果及分析
4.4 本章小结
第五章 换向水驱油微观孔隙内三维流动模拟
5.1 模型建立
5.2 边界参数设置
5.3 换向水驱油微观孔隙内流动模拟结果分析
5.3.1 正向驱替15时间步时换向驱替微观孔隙内流体相态分布特征
5.3.2 正向驱替20时间步时换向驱替微观孔隙内流体相态分布特征
5.3.3 正向驱替25时间步时换向驱替微观孔隙内流体相态分布特征
5.3.4 换向驱替最佳时机的确定
5.4 本章小结
第六章 换向水驱油微观孔隙内相态分布的影响因素分析
6.1 压力梯度对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响
6.1.1 压力梯度为0.8MPa/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.1.2 压力梯度为1.2MPa/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.1.3 压力梯度为2MPa/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.1.4 压力梯度对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响
6.2 岩石润湿性对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响
6.2.1 岩石为弱亲水性时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.2.2 岩石为中间润湿性时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.2.3 岩石为弱亲油性时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.2.4 岩石润湿性对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响
6.3 界面张力对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响分析
6.3.1 油水界面张力为0.05N/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.3.2 油水界面张力为0.005N/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.3.3 油水界面张力为0.0005N/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.3.4 不同界面张力对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响
6.4 本章小结
结论
参考文献
发表文章目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]低渗透油层微观水驱油特征[J]. 曲志浩,孔令荣. 西北大学学报(自然科学版). 2002(04)
[2]计算流体力学在现代建筑消防设计中的应用[J]. 金杉,庄达民,张向阳. 消防科学与技术. 2003(03)
[3]低渗透多孔介质和微管液体流动尺度效应[J]. 宋付权. 自然杂志. 2004(03)
[4]低渗透储层原油边界层对渗流规律的影响[J]. 李中锋,何顺利. 大庆石油地质与开发. 2005(02)
[5]固体颗粒表面吸附水层厚度实验研究[J]. 刘德新,岳湘安,侯吉瑞,曹建宝,汪龙梅. 矿物学报. 2005(01)
[6]去离子水在微圆管中流动特性的实验研究[J]. 徐绍良,岳湘安,侯吉瑞. 科学通报. 2007(01)
[7]微尺度流动界面现象及其流动边界条件分析[J]. 刘中春,侯吉瑞,岳湘安. 水动力学研究与进展（A辑）. 2006(03)
[8]煤吸附水特性的研究[J]. 李祥春,聂百胜. 太原理工大学学报. 2006(04)
[9]低渗透储层非达西渗流机理探讨[J]. 李中锋,何顺利. 特种油气藏. 2005(02)
[10]边界层流体对低渗透油藏渗流特性的影响[J]. 徐绍良,岳湘安,侯吉瑞,王宝祥. 西安石油大学学报(自然科学版). 2007(02)
博士论文
[1]基于微尺度重建模型的岩石热—流—固耦合细观机理研究[D]. 宋睿.西南石油大学 2016
[2]基于数字岩心储层渗透率模型研究[D]. 闫国亮.中国石油大学（华东） 2013
硕士论文
[1]基于Micro-CT图像的数字岩心孔隙级网络建模研究[D]. 王冬欣.吉林大学 2015
[2]基于LBM的致密砂岩渗流模拟研究[D]. 李旭.西安石油大学 2015
[3]注水油田中后期大孔道识别方法研究[D]. 杨雪.长江大学 2014
[4]基于N-S方程的多孔介质微观渗流数值模拟[D]. 叶礼友.武汉工业学院 2008
[5]水煤浆离心泵内固液两相流场的数值模拟研究[D]. 李国威.辽宁工程技术大学 2007
[6]改变岩石润湿性提高原油采收率机理研究[D]. 李俊刚.大庆石油学院 2006
本文编号：3720566
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
1.1 本论文的研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 岩石孔隙模型的发展
1.2.2 三维数字岩心技术发展
1.2.3 计算流体力学的发展
1.3 本论文的主要研究内容
1.4 研究思路
第二章 微CT岩心扫描成像及三维数字岩心建模
2.1 岩心扫描实验
2.1.1 实验工作原理
2.1.2 实验步骤
2.1.3 实验结果图片获取
2.2 三维数字岩心建模
2.2.1 CT图像处理
2.2.2 CT图像二值化处理
2.2.3 三维数字岩心重构
第三章 微观孔隙内流体流动的理论分析
3.1 微观孔隙内水驱油机理
3.1.1 亲水地层中水驱油微观机理[56]
3.1.2 亲油地层中水驱油微观机理[56]
3.1.3 中性地层中水驱油微观机理[56]
3.2 计算流体力学基本理论
3.2.1 计算流体力学数学模型
3.2.2 有限体积法控制方程的基本思想
3.3 微流边界层理论
3.3.1 固体表面对液体分子间作用力
3.3.2 微流边界层内流体黏性系数
3.4 基于微流边界层理论孔隙多相流流动数学模型
3.4.1 基于微流边界层理论孔隙多相流流动基本方程
3.4.2 多相流体表面张力与湿润性表征
第四章 正向水驱油微观孔隙内三维流动模拟
4.1 模型建立
4.2 边界设置及物性参数
4.3 微观孔隙内水驱油油水相态分布模拟结果及分析
4.4 本章小结
第五章 换向水驱油微观孔隙内三维流动模拟
5.1 模型建立
5.2 边界参数设置
5.3 换向水驱油微观孔隙内流动模拟结果分析
5.3.1 正向驱替15时间步时换向驱替微观孔隙内流体相态分布特征
5.3.2 正向驱替20时间步时换向驱替微观孔隙内流体相态分布特征
5.3.3 正向驱替25时间步时换向驱替微观孔隙内流体相态分布特征
5.3.4 换向驱替最佳时机的确定
5.4 本章小结
第六章 换向水驱油微观孔隙内相态分布的影响因素分析
6.1 压力梯度对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响
6.1.1 压力梯度为0.8MPa/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.1.2 压力梯度为1.2MPa/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.1.3 压力梯度为2MPa/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.1.4 压力梯度对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响
6.2 岩石润湿性对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响
6.2.1 岩石为弱亲水性时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.2.2 岩石为中间润湿性时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.2.3 岩石为弱亲油性时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.2.4 岩石润湿性对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响
6.3 界面张力对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响分析
6.3.1 油水界面张力为0.05N/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.3.2 油水界面张力为0.005N/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.3.3 油水界面张力为0.0005N/m时微观孔隙内油水相态分布特征分析
6.3.4 不同界面张力对换向水驱油在微观孔隙内相态分布的影响
6.4 本章小结
结论
参考文献
发表文章目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]低渗透油层微观水驱油特征[J]. 曲志浩,孔令荣. 西北大学学报(自然科学版). 2002(04)
[2]计算流体力学在现代建筑消防设计中的应用[J]. 金杉,庄达民,张向阳. 消防科学与技术. 2003(03)
[3]低渗透多孔介质和微管液体流动尺度效应[J]. 宋付权. 自然杂志. 2004(03)
[4]低渗透储层原油边界层对渗流规律的影响[J]. 李中锋,何顺利. 大庆石油地质与开发. 2005(02)
[5]固体颗粒表面吸附水层厚度实验研究[J]. 刘德新,岳湘安,侯吉瑞,曹建宝,汪龙梅. 矿物学报. 2005(01)
[6]去离子水在微圆管中流动特性的实验研究[J]. 徐绍良,岳湘安,侯吉瑞. 科学通报. 2007(01)
[7]微尺度流动界面现象及其流动边界条件分析[J]. 刘中春,侯吉瑞,岳湘安. 水动力学研究与进展（A辑）. 2006(03)
[8]煤吸附水特性的研究[J]. 李祥春,聂百胜. 太原理工大学学报. 2006(04)
[9]低渗透储层非达西渗流机理探讨[J]. 李中锋,何顺利. 特种油气藏. 2005(02)
[10]边界层流体对低渗透油藏渗流特性的影响[J]. 徐绍良,岳湘安,侯吉瑞,王宝祥. 西安石油大学学报(自然科学版). 2007(02)
博士论文
[1]基于微尺度重建模型的岩石热—流—固耦合细观机理研究[D]. 宋睿.西南石油大学 2016
[2]基于数字岩心储层渗透率模型研究[D]. 闫国亮.中国石油大学（华东） 2013
硕士论文
[1]基于Micro-CT图像的数字岩心孔隙级网络建模研究[D]. 王冬欣.吉林大学 2015
[2]基于LBM的致密砂岩渗流模拟研究[D]. 李旭.西安石油大学 2015
[3]注水油田中后期大孔道识别方法研究[D]. 杨雪.长江大学 2014
[4]基于N-S方程的多孔介质微观渗流数值模拟[D]. 叶礼友.武汉工业学院 2008
[5]水煤浆离心泵内固液两相流场的数值模拟研究[D]. 李国威.辽宁工程技术大学 2007
[6]改变岩石润湿性提高原油采收率机理研究[D]. 李俊刚.大庆石油学院 2006
本文编号：3720566
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