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渗流研究中心学生张文娟、安森友获得2016年山东省优秀学位论文
2016/11/30 9:33:10 次浏览

    近日,2016年山东省优秀学位论文评选结果揭晓,渗流研究中心2012级硕士研究生张文娟和2011级本科生安森友的学位论文入选。
    张文娟硕士论文《考虑流动电势的微纳尺度流动模拟》结合数字岩心和孔隙网络模型考虑流动电势的影响成功研发了流动数值模拟方法,取得了如下创新成果:
    1. 从微观和纳观尺度,利用圆形、正方形和三角形截面等径毛细管模型,采用有限元数值求解方法,研究了在不同毛细管尺寸下,流动电位对毛细管单相流体渗流模式的影响,得到了考虑流动电位情况下不同截面毛细管传导率和其形状因子的关系,并研究了在不同毛细管尺寸条件下,外加压力梯度与流体流量之间的关系。
    2. 利用三角函数曲线构建了一个新的不等径毛细管模型来近似多孔介质中的孔隙和与之相连的喉道,采用数值求解方法得到了压力、电势以及离子浓度等多物理场耦合下的流体流动,结果表明 动电效应会显著的影响流体在致密多孔介质中流动时的压力分布,尤其是在多孔介质细小的喉道处靠近骨架壁面会出现异常高压,增加了流体在致密多孔介质中的流动阻力,与不考虑动电效应的情况相比,流体体积流量减小,但毛细管体积流量和两端压差仍然呈线性关系。
    3. 结合随机重构二维孔隙网络模型、基于致密介质数字岩心提取的孔隙网络模型,采用构建的考虑流动电位影响的毛细管模型,研究了考虑流动电位影响下单相流体在多孔介质中的渗流规律,结果表明不同孔喉尺寸下流动电位的影响明显不同,流动电位会明显增加流体在致密多孔介质中的流动阻力。
    4. 采用毛管束模型对考虑流动电位情况下油水两相耦合流动进行了初步的探索,结果表明由于通常原油的粘度比注入水大得多油水两相流动的阻力主要来源于油相,因此流动电位对水驱油两相流动的影响十分微弱。
    在国内外著名学术期刊石油学报、International Journal of Heat and Mass Transfer(二区TOP)、Journal of Petroleum Science and Engineering等发表学术论文3篇。

    安森友本科毕业设计论文《基于N-S方程的微观流动模拟及传输参数特征分析研究》结合N-S方程和相场方法,基于孔隙网络模型形成了油水两相模拟方法,取得了如下创新成果:
    1. 本文将Navier-Stokes方程作为流体运动的控制方程,利用有限元方法对其数值求解,并结合相场方法,数字岩心技术和孔隙网络模型技术对微观流动进行了模拟。
    2.通过构建不同类型的规则孔隙网络模型,分析了孔隙度、粒度、孔喉开度、孔喉比、配位数和形状因子等微观结构参数与绝对渗透率之间的关系。并用随机三维孔隙网络模型研究了配位数和形状因子对相渗曲线的影响。
    3. 岩石表面物性也是流体在一定压差下能否发生渗流的决定性因素之一,通过构建数字岩心对微观的流动极限进行了流动分析,得出毛管力为微观渗流阻力的主要形式。
    在Journal of Natural Gas Science and Engineering发表。