考虑固液界面作用的表观渗透率分形模型
2014-09-22朱维耀宋洪庆黄小荷王小锋张雪龄
东北石油大学学报 2014年2期
娄 钰,朱维耀,宋洪庆,黄小荷,王小锋,张雪龄
(北京科技大学 土木与环境工程学院,北京 100083)
0 引言
低渗透和致密油气藏特点是孔喉尺寸很小,孔隙中流体受到固体壁面的强烈影响,大比表面和狭窄孔喉导致固体表面附近流体性质发生改变[1-3],因此研究固液界面作用下的渗流机理对低渗透和致密油气藏开发具有重要意义.考虑固液界面分子间作用下的液体微管流动的研究结果表明,微流动的表观黏度与流体黏性系数有差别,并且表观黏度与微管的形态和微管直径有密切关系[4-10].多孔介质具有复杂的孔隙结构和表面特征,研究证实多孔介质的孔隙空间具有良好分形特征,因此分形几何学被广泛应用到多孔介质的表征,进而研究多孔介质中流体的输运特性和规律[11-15].
笔者考虑固液界面作用对微流动影响,推导流体在固液界面作用影响下的流速分布表达式及流量方程;然后基于具有分形特征的多孔介质,推导在固液界面作用影响下流体在多孔介质中的运动方程,得到考虑固液界面作用影响的表观渗透率表达式.该表达式参数意义明确,并综合考虑固液作用和多孔介质结构特征的影响.
1 微流动流量方程
固液分子间的作用力影响液体黏性,固液界面作用对壁面附近流体黏性系数的影响很大,其大小取决于壁面材料和流体的分子间作用力,并且随着离开壁面距离增加,表观黏度迅速衰减[9-10].假设流体在半径为R的微纳米尺度圆管内流动,y表示距离轴心的径向距离,考虑固液界面作用的表观黏度[16]可表示为……p>
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