论文题目: 裂缝中气液二相流体临界渗流机理与理论研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 采矿工程
作者: 杨栋
导师: 赵阳升
关键词: 气液二相流,裂缝渗流,数学模型,临界现象,相对饱和度,混沌
文献来源: 太原理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 在石油天然气开采、煤层气开发及煤矿瓦斯抽放等工程领域中,都存在着裂缝中气液二相流体渗流的问题。气液二相流体的相对渗透率决定着油气、煤层气、瓦斯等资源的采收率。我们在进行低渗透煤层裂缝渗透特性实验的过程中,发现当气液相对饱和度达到某一临界值时,气液二相流体的相对渗透率都会迅速下降,甚至发生二相流体的流动都停止的现象。我们称这种现象为气液二相流体在裂缝中渗流的临界渗流现象。为了揭示这种奇特现象产生的机理,采用了理论推演、数值实验、物理模拟、实验室岩石裂缝渗流试验、现场工程数据分析等手段,对裂缝中气液二相流体临界渗流的机理与理论进行了全面的、详细的研究,取得了如下主要成果和结论: 1.通过对气体、液体以及气液二相流体各自在裂缝中的渗流规律,进行详细的理论分析和推演,建立了裂缝中气液二相流体渗流的混合数学模型,该模型主要包括五个控制方程; 连续性方程:div(P_w(?)_w+P_g(?)_g)+(?)(P_wS_w+P_gS_g)/(?)t+I=0 气体裂缝渗流达西定律:q_g=(-b~2/12μ_g)S_g((?)P/(?)S) 液体裂缝渗流达西定律:q_w=(-b~2/12μ_w)S_w((?)P/(?)S)
论文目录:
第一章 绪论
1.1.引言
1.2.国内外研究现状
1.3.目前研究的不足
1.4.本文的研究内容
第二章 裂缝中气液二相流体渗流理论研究
2.1.裂缝中气体渗流的基本微分方程
2.2.裂缝中液体渗流的基本微分方程
2.3.裂缝中气液二相流体渗流的数学模型
2.4.裂缝中气液二相流体渗流方程的数值解法
2.5.小结
第三章 裂缝中气液二相流体渗流规律的数值实验研究
3.1.气液二相流体裂缝渗流数值实验模型
3.2.裂缝中气液二相流体渗流规律研究
3.3.临界渗流的概率分布研究
3.4.临界渗流现象的机理研究
3.5.小结
第四章 气液二相流体平面裂缝渗流实验研究
4.1.平面裂缝中气液二相流体渗流实验综述
4.2.实验装置及实验方法
4.3.裂缝中气液二相流体渗流形态细观研究
4.4.实验结果分析方法
4.5.实验结果分析
4.6.小结
第五章 岩石裂缝中气液二相流体渗流实验研究
5.1.裂缝中气液二相流体渗流实验方法
5.2.实验描述与实验结果
5.3.实验结果分析
5.4.小结
第六章 裂缝中气液二相流体临界渗流理论在工程中的的应用
6.1.煤层气开采中气液二相流体裂缝渗流理论的实践
6.2.天然气及油气开发中的气液二相流体渗流理论的实践
6.3.小结
第七章 结论与展望
7.1.结论
7.2.展望
参考文献
致谢
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博士学位论文独创性说明
发布时间: 2005-11-14
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