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《界面特性對(duì)聚合物驅(qū)油時(shí)驅(qū)替速度的影響分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第30卷第1期西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vo.l30No.12008年2月JournalofSouthwestPetroleumUniversity(Science&TechnologyEdition)Feb.2008文章編號(hào):1000-2634(2008)01-0074-04*界面特性對(duì)聚合物驅(qū)油時(shí)驅(qū)替速度的影響分析1a1a1b1a,21a夏惠芬,張承麗,宋國(guó)亮,王剛,馬文國(guó)(1.大慶石油學(xué)院:a.提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,b.數(shù)學(xué)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,
2、黑龍江大慶163318;2.大慶油田有限責(zé)任公司,黑龍江大慶163453)摘要:針對(duì)界面特性(界面流變特性、界面張力特性、潤(rùn)濕性)在聚合物驅(qū)油過程中的重要性,將油藏孔隙介質(zhì)簡(jiǎn)化成具有相繼收縮和擴(kuò)張的波紋管模型,根據(jù)能量平衡原理建立了波紋管中聚合物溶液驅(qū)替時(shí)的界面特性參數(shù)和驅(qū)替速度之間的數(shù)學(xué)模型,用有限差分方法求解,研究了界面粘度、界面張力、潤(rùn)濕角變化對(duì)聚合物/油界面速度的影響。研究結(jié)果表明:潤(rùn)濕性變化影響界面的驅(qū)替速度,當(dāng)界面的曲率方向與驅(qū)替方向相反時(shí),無因次界面張力和無因次界面粘度的增加都使無因次界面軸向速度降低,且界面軸向驅(qū)替速度關(guān)于
3、孔隙單元中心不對(duì)稱。關(guān)鍵詞:聚合物溶液;波紋管;界面張力;界面粘度;潤(rùn)濕角中圖分類號(hào):TE357.46文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A聚合物驅(qū)油是重要的、成熟的三次采油方法,其頓流體,沒有考慮流體的非牛頓特性,其研究成果不[1-3]體系的粘彈性可以提高驅(qū)油波及效率。楊二能直接應(yīng)用于聚合物驅(qū)油體系。本文研究了無因次[4]龍等借助CIR100界面流變儀系統(tǒng)地研究了聚合界面粘度、無因次界面張力及潤(rùn)濕角變化對(duì)波紋管中[5]物溶液與原油接觸界面的流變性。曹緒龍等借助界面驅(qū)替速度的影響,用于研究聚合物/油的界面特界面擴(kuò)張流變測(cè)量方法,研究了聚合物
4、與正十二烷形性對(duì)驅(qū)替的影響。成的界面膜特征。這些研究成果均以各種測(cè)量方法為手段,研究了界面流變特性與體系組成的關(guān)系,沒1簡(jiǎn)化孔隙模型及界面參數(shù)有給出界面特性與驅(qū)替的關(guān)系。2000年在一次以EOR和油田地面工藝為主題的大范圍研究活動(dòng)中,1.1孔隙介質(zhì)模型[6]專家強(qiáng)調(diào)了界面現(xiàn)象的重要性。在地層中水濕巖芯和油濕巖芯經(jīng)水驅(qū)后其孔道20世紀(jì)70年代,Slattery定性分析了油/水之間形態(tài)如圖1(a)所示,都近似波紋狀,將該模型簡(jiǎn)化[7,8][9]的界面特性。80年代,Stoodt和Slattery實(shí)驗(yàn)研為具有收縮擴(kuò)張?zhí)匦缘牟y管模型,其幾何模
5、型如*究了油/水之間界面粘度對(duì)驅(qū)替的影響,而Giordano圖1(b)所示,波紋管半徑rw方程為[10,11]**和Slattery分析了油/水之間界面粘度在等徑毛**B2Zrw=rn1+1-cos*(1)管和正弦毛管中驅(qū)替的影響。這些研究都僅限于牛2l圖1聚合物驅(qū)油的簡(jiǎn)化模型*收稿日期:2007-03-16基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(50634020);黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(E200621)。作者簡(jiǎn)介:夏惠芬(1962-),女(漢族),遼寧東溝人,教授,博士,主要從事提高采收率原理與技術(shù)的研究工作。第1期
6、夏惠芬等:界面特性對(duì)聚合物驅(qū)油時(shí)驅(qū)替速度的影響分析751.2本文所用的模型的曲率方向與驅(qū)替方向相反的情況,左右潤(rùn)濕角分本文研究的是聚合物溶液對(duì)波紋管中油的驅(qū)別為L=140,R=38;替,包括兩種情況:(2)圖2(b)所示的曲率方向與驅(qū)替方向一致(1)圖2(a)所示的聚合物/油的左右兩個(gè)界面的情況,左右潤(rùn)濕角分別為L=38,R=140。圖2聚合物驅(qū)油的波紋管模型1.3界面參數(shù)本文主要涉及到兩個(gè)參數(shù),無因次界面粘度2雙界面驅(qū)替的無因次軸向界面驅(qū)N+!和無因次界面張力N?。分別定義如下替速度數(shù)學(xué)模型的建立***+!
7、?N+!=(2)**,N?=**(2)#rn
8、?p
9、rn對(duì)圖2所示的聚合物驅(qū)油體系,Ssys表示研究的(1)(2)1.4聚合物溶液的粘度整個(gè)體系,Rsys表示S和S間相1和相2組成的驅(qū)油用的聚合物溶液表現(xiàn)出典型的非牛頓流體體系。對(duì)于存在左右兩個(gè)界面(雙界面)聚合物驅(qū)油特性,在流動(dòng)過程中,聚合物溶液粘度不再是常量,(1)(2)的過程,忽略界面S和S上的粘滯力,忽略每相而是剪切速率的函數(shù)。描述聚合物溶液的粘度的流流體入口和出口的粘滯力,忽略界面對(duì)體相損耗的變模式有多種形式,本文選用具有較寬剪切速率范影響,根據(jù)能量平衡原理,得到關(guān)于流體之間無因
10、次圍的凱瑞模式的簡(jiǎn)化形式界面粘度、無因次界面張力以及潤(rùn)濕角和無因次界(1)**2(m-1)/2#=#0[1+(%?)](3)面軸向驅(qū)替速度的數(shù)學(xué)模型。*(2)*V*#?pc
