基于随机泡沫数目守恒模型的多孔介质内泡沫液二维驱替特性的数值模拟研究

发布时间：2018-02-24 13:51

  本文关键词： 泡沫 随机泡沫数目守恒模型 驱替特性 多孔介质 入口效应　出处：《青岛科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：泡沫技术在强化采油以及温室气体地质埋存方面具有巨大的发展潜力。但是现在关于泡沫建模方面的研究还非常不成熟,先前关于泡沫的研究模型非常复杂,由于模型内需实验测定的参数过多,而在实践中难以应用。为了解决这个问题,本文提出了随机泡沫数目守恒模型,该模型仅利用两个参数,来描述多孔介质内非稳态驱替过程中泡沫的生成和发展。本文利用新提出的随机泡沫数目守恒模型对泡沫液在多孔介质内的二维驱替特性进行了数值模拟分析,首先对泡沫液在均质多孔介质内的入口效应进行了研究,然后对泡沫液在非均质多孔介质内的渗流特性进行了研究,并将数值模拟的结果与实验结果进行了比较。计算结果表明:(1)由于在入口中心段注入,泡沫在多孔介质内的渗流过程显示出明显的入口效应;泡沫生成速率参数Kg增大时,入口效应减小;而增大参数n∞,虽可提高驱替压差,但对介质入口段的液相饱和度分布影响不大。(2)泡沫液在非均质多孔介质内流动时,首先在高渗透率介质层流动突破,然后再波及低渗透介质层;同时压力的分布对泡沫液在非均质多孔介质内的渗流特性起主要的影响作用。而且数值计算结果与实验结果趋势一致,说明随机泡沫数目守恒模型能够从机理上反映介质内泡沫的生成及湮灭机理,从而对泡沫液在非均质多孔介质内的渗流特性进行正确分析。(3)通过对随机泡沫数目守恒模型的参数研究发现:参数Kg的值主要影响泡沫的生成速率,Kg越大,泡沫结构的生成就越快;参数n∞的值主要影响泡沫的最大表观粘度,n∞越大,泡沫流体表观粘度越大,驱替效果越好。
[Abstract]:Foam technology has great potential in enhancing oil recovery and greenhouse gas geological storage, but the research on foam modeling is still very immature, and the previous research model on foam is very complex. In order to solve this problem, a stochastic foam number conservation model is proposed, which uses only two parameters. In order to describe the formation and development of foam in the process of non-steady displacement in porous media, the numerical simulation analysis of two-dimensional displacement characteristics of foam in porous media is carried out by using the new stochastic foam number conservation model. Firstly, the inlet effect of foam in homogeneous porous media is studied, and then the percolation characteristics of foam in heterogeneous porous media are studied. The numerical simulation results are compared with the experimental results. The results show that the flow process of foam in porous media shows obvious inlet effect due to injection at the entrance center, and the foam formation rate parameter K g increases. The inlet effect is reduced, and the increase of the parameter n 鈭，

本文编号：1530473