气液非混相驱替过程中的卡断机理及模拟研究

摘要：

研究气液非混相驱替过程中的相界面卡断机理及其影响因素在气驱,?气水交替及泡沫驱等提高油气采收率领域具有重要意义.?本文在原始伪势格子玻尔兹曼模型的基础上,?改进流体-流体作用力格式,?添加流-固作用力,?耦合RK状态方程,?并采用精确差分方法将外力添加到LBM框架中.?通过校准模型的热力学一致性以及模拟测试界面张力,?静态平衡接触角及液相在角隅的滞留等一系列两相体系验证模型的准确性.?基于改进的伪势格子玻尔兹曼模型,?在孔-喉-孔系统中开展气液非混相驱替模拟,?结果表明:?卡断现象与驱替压差,?孔喉长度比及孔喉宽度比有关,?只有当驱替压差处于一定范围内时,?气液两相驱替过程中才会发生卡断现象;?当驱替压差大于临界驱替压差上限时,?即使达到了经典静态准则所预测的卡断条件,?卡断也会被抑制;?当驱替压差小于临界驱替压差下限时,?无法克服毛管"钉扎"作用,?形成无效驱替.?对于固定孔喉宽度比的孔-喉-孔结构,?随着孔喉长度比的增大,?发生卡断现象的驱替压差范围增大;?对于固定孔喉长度比的孔-喉-孔结构,?随着孔喉宽度比的减小,?发生卡断现象的驱替压差范围增大.

关键词：相界面卡断、格子玻尔兹曼方法、气液两相流、滞留液相饱和度、临界驱替压差

所属期刊栏目：54

分类号：O359+.1(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;北京市自然科学基金;中国石油大学北京科研基金资助项目

在线出版日期：2022-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1429-1442