CO2驱油中的渗流力学理论最终报告

该报告严格按照计划进度完成了前三年的研究任务。完成调研报告工作进一步明确了研究思路与方法。建立了模拟实际油藏矿物胶结的储层模型(可以模拟天然矿物胶结物);改进了耐腐蚀的高压CO_2驱模拟装置(耐CO_2腐蚀和高压,可模拟岩石所受的径向及轴向压力);改进了高压油水气计量—回压控制系统(实现高压条件下气体分区计量);完成高压条件下CO_2指进模拟装置的设计,拓展其可视化功能(可视化,减小实验用气量,降低了实验操作的难度);建立了CO_2长期驱替实验平台(可真实反映储层中CO_2与岩石/水/原油的缓慢反应)。以吉林油田黑47井为研究对象,完成了储层岩石的物性参数(通过实验得到储层矿物组成、表面元素、地层水组成等)、CO_2在地层水与原油中的溶解度的检测,并分析了其变化规律及特点(得到不同压力、温度下的CO_2溶解性),确定了CO_2驱替过程中储层物性参数变化规律(得到不同驱替压力和温度下岩石孔隙度、渗透率的变化)。综合评价了现有的多相多组分LBM模型,并建立了细观多相多组分LBM模型和边界条件(得到能够真实体现CO_2混相机理并消除非物理虚假速度的微观LBM模型);利用建立的多相多组分LBM模型,研究了单孔内两相流动的渗流问题,研究了微孔中液态CO_2在不同润湿性条件下对渗流的影响(得到不同粘度比、润湿性下的微观渗流特征)。进行了CO_2/H2O/岩心相互作用对岩石的表面结构、化学元素、矿物组成的实验研究,分析了在高温高压下CO_2对储层表面润湿性的影响(得到不同温度压力下,岩石表面元素组成的变化、地层水离子变化、岩石表面化学元素以及亲水性的变化);结合数值模拟,分析CO_2驱过程中反应对储层物性及开发效果的影响(得到考虑沥青质沉淀对储层物性及产能的影响)。完成了部分CO_2窜流的影响因素实验,其中包括渗透率、裂缝、压力等参数对CO_2指进气窜影响的实验(得到不同渗透率、裂缝开度及压力下,CO_2的窜流程度)。

渗流—织脉:山地城市更新的绿色城市设计路径

【目的】存量更新背景下基于绿色城市设计方法对山地城市进行更新探索,对实现城市与自然协同共生具有理论意义与实践价值。【方法】针对自然要素在山地城市复杂条件下呈现的动态特征,引入渗流力学理论,数字化识别地形、水体、生物3类流要素,解析其内在关联和影响机制,顺应渗流规律提出“织脉”设计路径。【结果】以重庆万州区为证,研究发现水体流与城市界面高密粘连,地形流、水体流在城市颗粒中渗透率低,水体流的孔隙阻力存在季相变化,通过扩大蓝绿空间孔隙度、增加滨水空间浸润区等措施可以提升城市渗透率。【结论】基于渗流力学理论,解释山地城市与自然环境的互动规律,顺应规律发掘设计路径,为山地城市生态空间因地制宜规划提供绿色城市设计方法的思路参考。

Review on the Development of Oil and Gas Flow in Underground Porous Media

Through reviewing the flow theory’s birth and development history in underground porous media and contrasting the mechanics of underground fluids and mechanics of viscous fluids, this paper points out the main factors, which affect the development of the theory on oil and gas porous flow. The development law and development route of the mechanics of fluids in porous media are also summarized in this paper.

平面稳态流速场运动学通式

为研究水平等厚均质储层中的水驱油规律,运用张量分析建立了忽略油水流度差异的流体运动学通式。若通式中的积分可表为初等或已有高等函数形式,则运动学规律可被准确描述。该通式可作为流体运动学理论的重要补充。