化学剂在多孔介质中传输机理研究

论文摘要

驱油用化学剂在多孔介质中的传输属于物理化学渗流力学基础理论研究,本文以实验为基础,综合运用渗流力学、数学物理方法、计算流体力学等学科,研究了单相和多相条件下驱油用化学剂在多孔介质中的传输机理,通过物理模拟实验和解析方法得到了化学剂在水中综合扩散系数、运移滞后系数,分析了实验参数与渗流速度的关系。使用全隐式差分格式求解了单相条件下驱油用化学剂在多孔介质中传输方程,数值解和实验结果吻合较好,对化学剂在多孔介质中传输规律进行了分析。建立了一种新的测量表面活性剂在油中弥散系数的实验方法,该方法简单适用。建立了多相条件下驱油用化学剂在多孔介质中传输方程,测定了化学剂在油水两相中分配系数、表面活性剂在油中的弥散系数,利用全隐式差分格式求解了方程,比较了数值解和实验值,进一步分析了化学剂在多孔介质中的传输规律,并运用数值模拟的方法对三元复合驱油体系中化学剂和单一驱油体系中化学剂在多孔介质中传输机理进行了比较,对三元复合驱油体系的物理化学作用和协同效应有了更进一步的认识。本文所建立的多相条件下化学剂在多孔介质中传输方程可以为化学驱数值模拟软件所用,使其更加完善,更好地描述和预测复杂化学流体在多孔介质中传输过程,为现场应用提供有利保证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 各种化学剂浓度测定方法
• 1.2.1 碱浓度测定
• 1.2.2 表面活性剂浓度测定
• 1.2.3 水溶液中聚丙烯酰胺浓度测定
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 化学驱概述
• 1.3.2 化学驱中的物理化学作用
• 1.4 本文研究内容及创新点
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 创新点
• 第2章 单相条件下化学剂在多孔介质中传输机理
• 2.1 化学驱过程中的化学剂扩散弥散及运移滞后理论
• 2.1.1 单相条件下带吸附对流扩散方程及其参数的求解方法
• 2.1.2 单相条件下化学驱油剂传质过程实验研究
• 2.1.3 实验结果与分析
• 2.2 化学驱单组分在多孔介质中的传输机理
• 2.2.1 碱组分传输数值解法
• 2.2.2 数值解与模拟值对比
• 2.2.3 单相条件下化学剂在多孔介质中传输机理分析
• 2.2.4 本章小结
• 第3章 多相条件下化学剂在多孔介质中传输机理
• 3.1 复合体系中化学剂的吸附规律
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验步骤
• 3.1.3 静态吸附量的计算
• 3.1.4 实验结果
• 3.2 表面活性剂在油水两相中的分配系数
• 3.2.1 实验条件
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 实验结果与讨论
• 3.3 复合体系中表面活性剂在油中扩散弥散规律
• 3.3.1 实验原理
• 3.3.2 实验材料
• 3.3.3 实验方法
• 3.3.4 实验方法的检验
• 3.3.5 实验结果与分析
• 3.4 多相条件下化学剂在多孔介质中传输机理研究
• 3.4.1 物理化学渗流数学描述的几个阶段
• 3.4.2 多相渗流时化学剂的传输方程的建立
• 3.4.3 碱在多孔介质传输机理
• 3.4.4 聚合物在多孔介质中传输机理
• 3.4.5 表面活性剂在多孔介质中传输机理
• 3.4.6 三元复合体系在多孔介质中的传输机理
• 3.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢