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Influence mechanism of pore-scale anisotropy and pore distribution heterogeneity on permeability of porous media 预览
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作者 LI Tao LI Min +2 位作者 JING Xueqi XIAO Wenlian CUI Qingwu 《石油勘探与开发:英文版》 2019年第3期594-604,共11页
Based on micro-CT scanning experiments, three-dimensional digital cores of tight sandstones were established to quantitatively evaluate pore-scale anisotropy and pore-distribution heterogeneity. The quartet structure ... Based on micro-CT scanning experiments, three-dimensional digital cores of tight sandstones were established to quantitatively evaluate pore-scale anisotropy and pore-distribution heterogeneity. The quartet structure generation set method was used to generate three-dimensional anisotropic, heterogeneous porous media models. A multi-relaxation-time lattice Boltzmann model was applied to analyze relationships of permeability with pore-scale anisotropy and pore distribution heterogeneity, and the microscopic influence mechanism was also investigated. The tight sandstones are of complex pore morphology, strong anisotropy and pore distribution heterogeneity, while anisotropy factor has obvious directivity. The obvious anisotropy influences the orientation of long axis of pores and fluid flow path, making tortuosity smaller and flowing energy loss less in the direction with the greater anisotropy factor. The strong correlation of tortuosity and anisotropy is the inherent reason of anisotropy acting on permeability. The influence of pore distribution heterogeneity on permeability is the combined effects of specific surface area and tortuosity, while the product of specific surface area and tortuosity shows significantly negative correlation with heterogeneity. The stronger the pore distribution heterogeneity, the smaller the product and the greater the permeability. In addition, the permeability and tortuosity of complex porous media satisfy a power relation with a high fitting precision, which can be applied for approximate estimation of core permeability. 展开更多
关键词 tight sandstone pore-scale ANISOTROPY PORE distribution specific surface area TORTUOSITY PERMEABILITY influence mechanism
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基于孔隙尺度的回热器换热特性模拟研究
2
作者 赖华盛 肖刚 +2 位作者 范皓霆 彭浩 倪明江 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1886-1893,共8页
基于孔隙尺度,建立局部三维丝网模型,对丝网回热器换热特性进行数值研究。分析不同工质、压力、温度、流速、丝网目数条件下,回热器换热特性的变化规律,并对模拟结果进行总结,拟合出特定雷诺数范围内,单向流动下Nu数与Re数的经验关联式(... 基于孔隙尺度,建立局部三维丝网模型,对丝网回热器换热特性进行数值研究。分析不同工质、压力、温度、流速、丝网目数条件下,回热器换热特性的变化规律,并对模拟结果进行总结,拟合出特定雷诺数范围内,单向流动下Nu数与Re数的经验关联式(Nu=9.74+3.78Re^0.36),与前人实验所得关联式进行对比,在低雷诺数范围吻合较好,最大误差在10%内。此外,定性分析孔隙尺度下的温度场分布图,发现工质流经丝网时产生的温降及扰动会对换热过程产生双重影响,而通过非稳态过程的分析,总结了对流换热强度随时间的变化规律,为完善斯特林循环分析方法及设计和优化斯特林发动机提供参考。 展开更多
关键词 回热器 换热特性 孔隙尺度 斯特林机
致密砂岩孔隙尺度应力敏感分析 预览
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作者 丛海龙 吴子森 +3 位作者 李虹 杨凯 向洋 张涵之 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第15期105-110,共6页
油田开发过程中,有效应力随地层压力减小而增加,储层岩石发生形变,孔隙度及渗透率降低,应力敏感现象明显。基于应力敏感实验以及岩心CT扫描图像,采用MIMICS和ANSYS软件,利用有限元方法从孔隙尺度对致密砂岩岩心单轴受力及三轴受力过程... 油田开发过程中,有效应力随地层压力减小而增加,储层岩石发生形变,孔隙度及渗透率降低,应力敏感现象明显。基于应力敏感实验以及岩心CT扫描图像,采用MIMICS和ANSYS软件,利用有限元方法从孔隙尺度对致密砂岩岩心单轴受力及三轴受力过程进行模拟,分析了应力条件下孔隙结构的变化规律。结果表明:非均质性对储层应力敏感具有明显影响;单轴应力作用下,岩心孔隙边缘和孔隙连接处存在应力集中现象;节点位移呈层状分布且受应力传递的影响;三轴应力作用下,岩心骨架受力变形,孔隙概率分布左移,导致平均孔径、孔隙度及渗透率损失。孔隙度越高,其平均孔径降低幅度越大,即孔隙度降低幅度越大。 展开更多
关键词 致密砂岩 孔隙尺度 应力敏感 有限元
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孔隙尺度下超临界CO2驱水两相流数值模拟 预览 被引量:1
4
作者 姜水生 赵万东 +3 位作者 张莹 李培生 王昭太 钟源 《化工进展》 CSCD 北大核心 2017年第11期3955-3962,共8页
以咸水层封存二氧化碳(CO2)为研究背景,利用流体体积函数(VolumeofFluid,VOF)多相流模型建立孔隙尺度多孔介质计算模型,研究了超临界二氧化碳(Sc-CO2)注入到含水多孔介质中的两相运移规律。对比分析了毛细管数、地质封存压力、... 以咸水层封存二氧化碳(CO2)为研究背景,利用流体体积函数(VolumeofFluid,VOF)多相流模型建立孔隙尺度多孔介质计算模型,研究了超临界二氧化碳(Sc-CO2)注入到含水多孔介质中的两相运移规律。对比分析了毛细管数、地质封存压力、Sc-CO2注射温度、两相表面张力系数、接触角等因素对两相运移速率以及驱替效率的影响,同时将不同毛细管数下的驱替效率与实验数据进行了对比。研究结果表明,随着毛细管数的增大,驱替效率先减小然后趋于稳定,数值模拟与实验数据吻合良好;在同一孔隙率下,在壁面表现为亲水性时,壁面润湿性越好,驱替速率越快,但驱替效率有所下降;同时毛细管数越小、地质封存压力越低、注射温度越高、张力系数越小驱替速率越快,且驱替效率越高。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 咸水层封存 孔隙尺度 数值模拟 两相流 毛细管数 接触角
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多孔介质中化学反应对非等粘流体混合过程影响的格子Boltzmann研究 预览
5
作者 雷体蔓 孟旭辉 郭照立 《计算物理》 CSCD 北大核心 2016年第4期399-409,共11页
利用格子Boltzmann方法和GPU计算技术,在孔隙尺度上模拟多孔介质中包含界面化学反应的粘性指进现象,定量分析化学反应对流体混合的影响.采用单浓度变量的双稳态模型来描述界面反应,而各向同性的多孔介质则通过四参数法生成.研究发现化... 利用格子Boltzmann方法和GPU计算技术,在孔隙尺度上模拟多孔介质中包含界面化学反应的粘性指进现象,定量分析化学反应对流体混合的影响.采用单浓度变量的双稳态模型来描述界面反应,而各向同性的多孔介质则通过四参数法生成.研究发现化学反应能减小指进界面厚度,抑制流体的混合,甚至会出现反混合现象,并且随着反应速率的增加,影响越明显. 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 流体混合 化学反应 孔隙尺度 GPU计算
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泡沫镍孔尺度辐射传递加速模拟研究 被引量:3
6
作者 李洋 夏新林 +2 位作者 陈学 刘博 谈和平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期277-283,共7页
利用计算机断层扫描技术获取了泡沫镍的重建结构,将蒙特卡罗法与八叉树算法结合进行泡沫镍孔尺度辐射传递建模,分析了八叉树算法对辐射传递计算的加速作用。结果表明,采用八叉树算法的辐射特性计算值与未采用时相比,最大相对误差小于1... 利用计算机断层扫描技术获取了泡沫镍的重建结构,将蒙特卡罗法与八叉树算法结合进行泡沫镍孔尺度辐射传递建模,分析了八叉树算法对辐射传递计算的加速作用。结果表明,采用八叉树算法的辐射特性计算值与未采用时相比,最大相对误差小于1‰。在最优空间深度范围内,空间深度越大和模型面元越多,计算的加速效果越明显。 展开更多
关键词 表面光学 辐射 计算效率 八叉树算法 蒙特卡罗法 泡沫镍 孔尺度
致密储层数字岩心重构及核磁共振响应模拟 预览 被引量:5
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作者 邹友龙 谢然红 +5 位作者 郭江峰 谭茂金 胡法龙 李潮流 李长喜 周灿灿 《中国石油大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期63-71,共9页
基于物理过程法模拟沉积岩的沉积、压实和胶结过程,构建致密岩石的三维数字岩心。利用随机行走法模拟不同成岩过程岩石的核磁共振响应以及不同润湿性岩石孔隙中流体的核磁共振响应。模拟结果表明,岩石胶结成岩后孔隙半径减小导致核磁... 基于物理过程法模拟沉积岩的沉积、压实和胶结过程,构建致密岩石的三维数字岩心。利用随机行走法模拟不同成岩过程岩石的核磁共振响应以及不同润湿性岩石孔隙中流体的核磁共振响应。模拟结果表明,岩石胶结成岩后孔隙半径减小导致核磁共振横向弛豫(T2)分布的峰值向短弛豫方向移动,流体视扩散系数略小于自由扩散系数;致密岩石中随润湿相流体饱和度减小,润湿相T2分布向短弛豫方向偏移,受限扩散越来越明显。 展开更多
关键词 致密储层 数字岩心重构 孔隙尺度 核磁共振响应模拟 流体受限扩散
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Pore-scale study based on lattice Boltzmann method of density driven natural convection during CO2 injection project
8
作者 Abdelmalek Atia Kamal Mohammedi 《中国化学工程学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第10期1593-1602,共10页
Saline aquifers are chosen for geological storage of greenhouse gas CO_2 because of their storage potential.In almost all cases of practical interest,CO_2 is present on top of the liquid and CO_2 dissolution leads to ... Saline aquifers are chosen for geological storage of greenhouse gas CO_2 because of their storage potential.In almost all cases of practical interest,CO_2 is present on top of the liquid and CO_2 dissolution leads to a small increase in the density of the aqueous phase.This situation results in the creation of negative buoyancy force for downward density-driven natural convection and consequently enhances CO_2 sequestration.In order to study CO_2 injection at pore-level,an isothermal Lattice Boltzmann Model(LBM) with two distribution functions is adopted to simulate density-driven natural convection in porous media with irregular geometry obtained by image treatment.The present analysis showed that after the onset of natural convection instability,the brine with a high CO_2 concentration infringed into the underlying unaffected brine,in favor of the migration of CO_2 into the pore structure.With low Rayleigh numbers,the instantaneous mass flux and total dissolved CO_2 mass are very close to that derived from penetration theory(diffusion only),but the fluxes are significantly enhanced with high Ra number.The simulated results show that as the time increases,some chaotic and recirculation zones in the flow appear obviously,which promotes the renewal of interfacial liquid,and hence enhances dissolution of CO_2 into brine.This study is focused on the scale of a few pores,but shows implications in enhanced oil/gas recovery with CO_2 sequestration in aquifers. 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN模型 二氧化碳浓度 自然对流 中密度 驱动 液体表面 孔隙结构 质量通量
孔隙尺度水驱油模拟及残余油研究 预览 被引量:3
9
作者 任奕明 李闽 李中超 《重庆科技学院学报:自然科学版》 CAS 2015年第1期1-5,共5页
采用微CT扫描技术建立来自WD区块4块岩样的三维映射网络模型,并对其进行水驱油模拟。基于微观驱油效率和含残余油孔隙比例随各因素的变化关系,对影响孔隙中残余油形成的因素及其影响机理进行定性分析。分析结果表明,孔隙大小、孔隙形状... 采用微CT扫描技术建立来自WD区块4块岩样的三维映射网络模型,并对其进行水驱油模拟。基于微观驱油效率和含残余油孔隙比例随各因素的变化关系,对影响孔隙中残余油形成的因素及其影响机理进行定性分析。分析结果表明,孔隙大小、孔隙形状、孔喉比以及配位数分别对孔隙中残余油形成的可能性及残余油饱和度有不同的影响。 展开更多
关键词 微观模拟 网络模型 孔隙尺度 水驱油 残余油
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随机多孔介质流动的格子Boltzmann法模拟 预览 被引量:4
10
作者 罗忠贤 邱延峻 禹华谦 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期93-96,118共5页
为了探索多孔介质渗透性与孔隙率之间的关系,应用格子Boltzmann方法(LBM)以及无滑移流固边界条件,从孔隙尺度模拟了二维随机多孔介质中的流体流动.通过研究流量和压力梯度的关系,验证了格子Boltzmann方法模拟的Darcy定律.研究结... 为了探索多孔介质渗透性与孔隙率之间的关系,应用格子Boltzmann方法(LBM)以及无滑移流固边界条件,从孔隙尺度模拟了二维随机多孔介质中的流体流动.通过研究流量和压力梯度的关系,验证了格子Boltzmann方法模拟的Darcy定律.研究结果表明:在孔隙率较低(约小于0.3)的情况下,渗透性与孔隙率近似成指数关系变化,与前人的结果吻合. 展开更多
关键词 随机多孔介质 格子BOLTZMANN方法 孔隙尺度 孔隙率 渗透性
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聚合物微球溶液封堵性能影响因素研究 预览 被引量:1
11
作者 朱霞 姚峰 钱志鸿 《胶体与聚合物》 2014年第1期38-40,共3页
采用与低渗透地层岩心孔喉尺度相近的可视化微圆管模拟聚合物纳米微球溶液在低渗透储层内的运移和封堵性能,探讨驱替外压、储层温度、质量浓度等因素对聚合物微球流动速率的影响。结果表明:驱替压力为0.6MPa时,聚合物微球溶液在10μm... 采用与低渗透地层岩心孔喉尺度相近的可视化微圆管模拟聚合物纳米微球溶液在低渗透储层内的运移和封堵性能,探讨驱替外压、储层温度、质量浓度等因素对聚合物微球流动速率的影响。结果表明:驱替压力为0.6MPa时,聚合物微球溶液在10μm微管中的流速是5μm微管中流速的3~10倍,在5μm微管中存在启动压力梯度且流速和压力梯度呈线性关系,2μm管中未能观测到聚合物微球流动,在非均质微管束中聚合物微球优先选择进入直径较大的微管。在65℃~85℃范围内,温度对聚合物微球在微管的渗流趋势影响不明显,聚合物微球在微管内的流速随质量浓度增大逐渐变慢。 展开更多
关键词 聚合物微球 微管 孔喉尺度 封堵 启动压力梯度
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页岩压裂中压裂液返排率低的孔隙尺度模拟与解释 被引量:14
12
作者 张磊 康钦军 +2 位作者 姚军 高莹 孙海 《科学通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第32期3197-3203,共7页
针对页岩压裂过程中,压裂液返排效率普遍很低的现象,基于高分辨率页岩岩样SEM(scanning electron microscope)电子显微镜扫描图像,利用马尔科夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo)方法重构得到页岩的三维数字岩心,采用具有高密... 针对页岩压裂过程中,压裂液返排效率普遍很低的现象,基于高分辨率页岩岩样SEM(scanning electron microscope)电子显微镜扫描图像,利用马尔科夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo)方法重构得到页岩的三维数字岩心,采用具有高密度比的格子Boltzmann模型,从孔隙尺度来模拟页岩中气水两相驱替过程.首先通过计算表面张力和相对渗透率来验证模型的准确性,然后模拟页岩数字岩心中的油水两相流动,页岩中首先饱和水(气)相,然后从一端注入气(水)相,模拟终止条件为驱替相在出口端发生突破,气水运动黏度比和密度比分别设置为10:1和1:1000.水驱气过程中发生突破时,水相的饱和度为70%,而气驱水过程中发生突破时,气相的饱和度只有4.5%,给出了三维数字岩心中驱替相分布,在气驱水的过程中发生突破时,大部分水被滞留在页岩孔隙中,从而解释了页岩水力压裂中,压裂液返排效率低于10%的现象. 展开更多
关键词 页岩 孔隙尺度 格子Boltzmann方法 数字岩心 水力压裂
孔隙尺度SOFC阳极传质过程
13
作者 徐晗 党政 白博峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1471-1476,共6页
通过处理SOFC阳极电镜扫描图片建立包含SOFC阳极真实结构信息的几何模型,采用孔隙尺度基于两流体理论的多组分LB方法在SOFC阳极几何模型的基础上模拟SOFC阳极内部的多组分气体传质过程,计算各组分的物质的量分数分布与电极的浓差极化... 通过处理SOFC阳极电镜扫描图片建立包含SOFC阳极真实结构信息的几何模型,采用孔隙尺度基于两流体理论的多组分LB方法在SOFC阳极几何模型的基础上模拟SOFC阳极内部的多组分气体传质过程,计算各组分的物质的量分数分布与电极的浓差极化,研究多孔阳极微结构的各向异性所导致的传质过程的非线性变化,分析微结构形貌与浓差极化之间的定量关系。相比于常规SOFC电极传质模型需通过孔隙率与迂曲度等参数对扩散系数进行经验修正,该模型可不依赖于任何经验参数模拟真实电极内部的传递过程,从而为电极微结构优化提供科学理论根据。 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 孔隙尺度 SOFC阳极 传质
弹性微球深部液流转向技术研究 预览 被引量:1
14
作者 蒋帅 蒋宝云 雷光伦 《油气井测试》 2011年第5期 16-18,共3页
按孔喉直径尺度设计合成的微米级系列弹性微球,既可保护低渗油层,又可实现高渗油层深部液流转向。室内实验表明,按不同渗透率油层深部液流转向要求,设计合成的系列聚合物弹性微球,其圆球度好,耐温性和耐矿化度能力强,在水中有良... 按孔喉直径尺度设计合成的微米级系列弹性微球,既可保护低渗油层,又可实现高渗油层深部液流转向。室内实验表明,按不同渗透率油层深部液流转向要求,设计合成的系列聚合物弹性微球,其圆球度好,耐温性和耐矿化度能力强,在水中有良好的分散性,可用比例泵在线注入油层。微球在岩心中的阻力系数和残余阻力系数可分别达水驱的20倍和13倍左右,在油层深部通过减小水流通道或通过架桥封堵的方式使水完全绕流和转向,并通过弹性变形逐次往油层深部运移。现场试验可明显提高注入井压力,使油层非均质性状况得到改善。 展开更多
关键词 孔喉尺度 弹性微球 深部转向 逐次运移
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孔喉尺度弹性微球运移封堵特性研究 预览 被引量:17
15
作者 贾晓飞 雷光伦 +3 位作者 李会荣 乔伟刚 朱艳 王冲 《断块油气田》 CAS 北大核心 2010年第2期 219-221,共3页
为了进一步明确孔喉尺度弹性微球调剖剂的深部液流转向机理,通过进行理论分析,并开展微球在水驱后、聚合物驱后岩心中的运移封堵实验及多测点运移封堵实验,研究了微球在多孔介质中的运移封堵特性.研究表明:微球分子三维网络结构中... 为了进一步明确孔喉尺度弹性微球调剖剂的深部液流转向机理,通过进行理论分析,并开展微球在水驱后、聚合物驱后岩心中的运移封堵实验及多测点运移封堵实验,研究了微球在多孔介质中的运移封堵特性.研究表明:微球分子三维网络结构中高分子链的柔性及物理交联点和自由水的可动性是其具有良好的弹性变形能力和运移封堵能力的基础:微球在水驱后、聚合物驱后岩心中的运移均表现出“波动式压力变化”的特征.不同的是在聚合物驱后岩心中压力波动幅度较小,压力的波动变化说明微球在多孔介质中不断运移、封堵、弹性变形、再运移、再封堵,直至岩心深部:微球在多测点岩心中可以运移至末端测点,并可以在运移的全程进行有效封堵。微球良好的运移封堵性能是其实现深部液流转向作用、扩大波及体积并提高油藏采收率的基础:微球对水驱、聚合物驱后油藏的良好适应性,将在各种油藏进行深部调剖提高采收率的进程中发挥更大的作用。 展开更多
关键词 孔喉尺度 弹性微球 运移 封堵 深部液流转向 深部调剖
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孔喉尺度阳离子聚合物弹性微球的合成及性能 预览 被引量:2
16
作者 王志瑶 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期 108-111,共4页
目前的三次采油技术中,化学驱技术占有最重要的位置,化学驱中又以聚合物驱技术最为成熟有效,但是也存在着很多问题。聚合物注入油层后,在高温条件下会发生热降解和进一步水解,破坏聚合物的稳定性,降低了聚合物的驱油效果。同时地... 目前的三次采油技术中,化学驱技术占有最重要的位置,化学驱中又以聚合物驱技术最为成熟有效,但是也存在着很多问题。聚合物注入油层后,在高温条件下会发生热降解和进一步水解,破坏聚合物的稳定性,降低了聚合物的驱油效果。同时地层水和注入水矿化度低有利聚合物增黏。因为水的矿化度高,可导致聚合物的黏度降低,增加聚合物的注入量,从而增加成本,不利于聚合物驱油的应用。因此需在抗温、抗盐研究方面加大力度,筛选出适合的添加剂,使驱油剂不仅有较强的增黏性,同时也有较好的稳定性。为此,实验用微材料合成方法,设计合成了孔喉尺度阳离子聚合物弹性微球。显微图像表明合成微球有好的圆球度,堆积密度较大,可方便的在线注入油层。微球具有良好的耐温性、耐矿化度特性和弹性变形性,能在水中膨胀5~10倍;合成阳离子微球能利用地层中残留阴离子聚合物通过静电引力形成交联絮团,增大残余阻力系数;阳离子微球与阴离子聚合物溶液交联体系的阻力系数比纯聚合物溶液大1.5倍以上,残余阻力系数可达水驱时的10倍,可延缓聚驱含水下降漏斗的回返速度,提高聚合物驱油效果。 展开更多
关键词 孔喉尺度 阳离子弹性微球 阻力系数 波及体积
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孔喉尺度聚合物弹性微球膨胀性能研究 预览 被引量:15
17
作者 贾晓飞 雷光伦 +1 位作者 李会荣 王冉冉 《石油钻探技术》 北大核心 2009年第6期 87-90,共4页
孔喉尺度聚合物弹性微球具有在油藏岩石孔隙中运移、封堵、弹性变形、再运移、再封堵,及全程改变注入水渗流方向的特点。采用实验的方法分析了不同矿化度和温度下微球的吸水膨胀规律,提出了微球膨胀动力学方程,并绘制了微球膨胀倍数... 孔喉尺度聚合物弹性微球具有在油藏岩石孔隙中运移、封堵、弹性变形、再运移、再封堵,及全程改变注入水渗流方向的特点。采用实验的方法分析了不同矿化度和温度下微球的吸水膨胀规律,提出了微球膨胀动力学方程,并绘制了微球膨胀倍数理论图版。微球膨胀机理为氢键形成、水解和渗透压差引起的扩散。微球的膨胀倍数随矿化度增大而减小,随温度的升高而增大,膨胀最终在溶剂化和次价键缔和的双重作用下达到平衡,且高温下矿化度对膨胀倍数的影响更显著,低矿化度下温度对膨胀倍数的影响更显著。利用微球膨胀动力学方程可以定量描述微球膨胀规律,而膨胀倍数理论图版有助于方便、快捷地确定不同温度和矿化度下微球的膨胀倍数,对设计与特定油藏岩石孔喉相匹配的微球体系具有重要意义。 展开更多
关键词 孔喉尺度 聚合物 弹性微球 膨胀机理 动力学 图版
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孔隙尺度各向异性与孔隙分布非均质性对多孔介质渗透率的影响机理 预览
18
作者 李滔 李闽 +2 位作者 荆雪琪 肖文联 崔庆武 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期569-579,共11页
借助微CT扫描实验,建立致密砂岩的三维数字岩心,定量评价孔隙尺度各向异性和孔隙分布非均质性;采用四参数随机生成算法,构建三维各向异性、非均质性多孔介质模型,同时运用多弛豫时间格子-玻尔兹曼模型分析多孔介质渗透率与孔隙尺度各向... 借助微CT扫描实验,建立致密砂岩的三维数字岩心,定量评价孔隙尺度各向异性和孔隙分布非均质性;采用四参数随机生成算法,构建三维各向异性、非均质性多孔介质模型,同时运用多弛豫时间格子-玻尔兹曼模型分析多孔介质渗透率与孔隙尺度各向异性、孔隙分布非均质性的关系,研究对岩心渗透率的微观影响机理。研究表明,致密砂岩孔隙形态复杂,孔隙尺度各向异性、孔隙分布非均质性显著,各向异性因子具有明显的方向性;孔隙尺度各向异性影响多孔介质中孔隙长轴的取向性及流体流动路径,沿各向异性因子大的方向迂曲度小、流体流动消耗能量小,迂曲度与各向异性的强相关是各向异性影响渗透率的根本原因;孔隙分布非均质性对渗透率的影响表现为迂曲度与比表面积的共同作用,比表面积与迂曲度的乘积与非均质性呈明显负相关,孔隙分布非均质性越强,乘积值越小,渗透率越大;复杂多孔介质的渗透率与迂曲度满足乘幂关系式,拟合精度较高,可用于岩心渗透率的近似估算。 展开更多
关键词 致密砂岩 孔隙尺度各向异性 孔隙分布 比表面积 迂曲度 渗透率 影响机理
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致密岩心带压渗吸实验及多尺度模拟研究 预览
19
作者 李帅 丁云宏 +2 位作者 杨艳明 卢拥军 才博 《石油天然气学报》 CAS 2017年第2期66-74,共9页
致密储层孔喉半径小,毛细管压力高,渗吸动力强,压裂后若不立即放喷,可依靠压后焖井过程中的压差驱替和自发渗吸提高原油采出程度。为探索该过程机理,进行了带压渗吸实验和多尺度模拟研究:首先,将岩心单面开启,进行带压渗吸实验... 致密储层孔喉半径小,毛细管压力高,渗吸动力强,压裂后若不立即放喷,可依靠压后焖井过程中的压差驱替和自发渗吸提高原油采出程度。为探索该过程机理,进行了带压渗吸实验和多尺度模拟研究:首先,将岩心单面开启,进行带压渗吸实验,模拟压裂完成后裂缝壁面在停泵压力下的渗吸行为。其次,建立基于CT扫描的孔喉尺度模型,分别获得驱替和渗吸的相对渗透率曲线和毛细管压力曲线。最后,以相渗曲线和毛管压力曲线为纽带建立矿场尺度模型,进行油藏尺度模拟。结果表明:①岩心带压渗吸条件下的采收率比自发渗吸提高约10%-15%;②通过调整孔喉尺度模型的微观孔隙参数进行渗吸采收率的拟合,可分别计算得到驱替和渗吸的相对渗透率及毛细管压力曲线;③油藏尺度下对基质赋予渗吸属性、对裂缝赋予驱替属性,可对开采初期的产量变化有较好描述。 展开更多
关键词 致密岩心 体积压裂 自发渗吸 强制渗吸 孔隙尺度模型
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应用三维图像和数学模型对土壤团聚体内外溶质的交换速率的研究 预览
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作者 陈学军 姜宝良 张晓偲 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期39-45,52共8页
受土壤有机质和微生物的影响,大部分农业土壤都有团聚体结构。团聚体内部的孔隙一般很小,与团聚体之间的水流相比,团聚体内部的水可以视为不动的。但受质量浓度梯度和分子扩散的影响,2个水体内的溶质可以相互交换。模拟溶质在具有团聚... 受土壤有机质和微生物的影响,大部分农业土壤都有团聚体结构。团聚体内部的孔隙一般很小,与团聚体之间的水流相比,团聚体内部的水可以视为不动的。但受质量浓度梯度和分子扩散的影响,2个水体内的溶质可以相互交换。模拟溶质在具有团聚体结构土壤中运移时,溶质在以上2个水体间的交换过程常用可动-不可动水体模型来描述。土壤溶质运移涉及的参数较多,很多参数不能直接测定,要靠观测值拟合才能获得。由于不同的参数组合可以得出相同溶质质量浓度分布,因此,即使模拟结果和实验结果吻合也不能确保该模型正确描述了2个水体之间的溶质交换过程。为了深入研究这一问题,利用三维图像技术和数学模型,计算了团聚体内外溶质交换速率。结果表明,Coats-Smith模型误差很大,2个水体之间的溶质交换速率并非与其质量浓度差成正比。作为改进,提出并证明广义γ分布函数可以准确地描述团聚体内外溶质交换过程。 展开更多
关键词 溶质运移 X射线扫描 土壤 团聚体 可动-不可动水体模型 记忆函数
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