剪切浓密床层孔隙网络模型与导水通道演化

发布时间：2021-06-16 04:48

　　剪切作用是膏体重力浓密制备的基础要素,本文研究了浓密床层孔隙和喉道的变化对导水通道的影响,揭示了水分排出的来源与比例.开展半工业实验并结合计算机断层扫描（CT）与孔隙网络模型（PNM）提取床层微观孔隙结构,利用最大球搜索算法识别并分析剪切前后孔隙与喉道的演化规律.结果表明,添加转速为2 r·min^-1的剪切作用将尾砂底流浓度（即底流的固相质量分数）由55. 8%提升到58. 5%,孔隙率由43. 05%降低到36. 59%,孔隙率降低的比率为15%.通过PNM技术将孔隙空间划分为"球体"储水孔隙与"棍体"喉道;剪切后球体和棍体数量分别增加了16. 5%和22%,球体平均尺寸小幅下降,球体半径多集中在40～60μm之间.棍体平均半径由9. 83μm降低至8. 58μm,降低了12. 7%,棍体长度变化较小.剪切作用下的球体配位数在5～10的部分从25. 73%增加至44. 58%,配位明显增多,颗粒接触紧密.本文提出"球棍比"的概念用于孔隙结构的定量表征.剪切后球体体积占比由14. 14%降低至12. 75%,球体体积减少的比率达到9. 83%;棍的体积由28. 9... 

【文章来源】：工程科学学报. 2019,41(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 实验
    1.1 全尾砂动态连续浓密试验
    1.2 工业CT扫描
    1.3 三维重构与PNM模型建立
2 孔隙网络模型提取算法
    2.1 最大球
    2.2 聚类
    2.3 建立最大球
        2.3.1 确定搜索范围内的最大球
        2.3.2 去除被包含球
    2.4 PNM的建立
3 研究结果
    3.1 浓密实验
        3.1.1 底流浓度
        3.1.2 流变学测试
    3.2 剪切作用对“球体”孔隙的影响规律
    3.3 剪切作用对“棍体”通道的影响规律
    3.4 剪切作用对球体配位数的影响规律
4 高浓度层床剪切排水机理
    4.1 剪切作用对导水通道的影响
    4.2“球棍比”的剪切排水机理
        4.2.1 球棍比
        4.2.2 基于“球棍比”的排水机理分析
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]微观尺度下含硫尾砂胶结充填体侵蚀机理[J]. 刘浪,朱超,陈国龙,辛杰,方治余.  西安科技大学学报. 2018(04)
[2]膏体浓密机扭矩计算模型及其影响因素[J]. 王洪江,周旭,吴爱祥,王贻明,杨柳华.  工程科学学报. 2018(06)
[3]中国膏体技术发展现状与趋势[J]. 吴爱祥,杨莹,程海勇,陈顺满,韩悦.  工程科学学报. 2018(05)
[4]基于CT扫描的煤中孔裂隙精细表征[J]. 宋党育,何凯凯,吉小峰,李云波,赵豪田.  天然气工业. 2018(03)
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[8]全尾砂浆最佳絮凝沉降参数[J]. 王新民,赵建文.  中南大学学报(自然科学版). 2016(05)
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[10]X-CT扫描成像技术在致密砂岩微观孔隙结构表征中的应用——以大安油田扶余油层为例[J]. 李易霖,张云峰,丛琳,谢舟,闫明,田肖雄.  吉林大学学报(地球科学版). 2016(02)

博士论文
[1]双尺度孔隙结构矿堆精细表征及浸矿多场耦合模型研究[D]. 缪秀秀.北京科技大学 2018
[2]低渗气藏微观孔隙结构三维重构研究[D]. 苏娜.西南石油大学 2011

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



本文编号：3232391