李好婷



基于CFD-DEM阶梯微通道内颗粒流动特性研究

李好婷

（东北石油大学 石油工程学院，黑龙江 大庆 163318）

采用离散元方法 (CFD-DEM) 对微通道内颗粒流动特性进行了数值模拟。以微通道内随液相流动的颗粒为研究对象，应用欧拉-拉格朗日模型，同时考虑液固两相间耦合作用，模拟建立了二维阶梯状微通道模型，研究通过改变颗粒粒径和体积分数、液相粘度和速度等因素，得到了微通道内颗粒运动轨迹、滞留数目、瞬时速度分布等参数的变化规律。模拟结果显示，颗粒粒径增大，颗粒瞬时速度减小，滞留在通道内的颗粒增多；颗粒体积分数和液相粘度增大时，颗粒速度均先增大后减小，但增大颗粒数量会使滞留颗粒增多，增大液相粘度和密度会使滞留颗粒减少。颗粒的粒径大、数量多会使得颗粒更易沉降在通道底部，堵塞通道。

微通道；计算流体力学(CFD)；离散元方法(DEM)；液固两相流动

低渗透油田在注水开发过程中，油层中有三种细粒来源：出于完井、修井和增产目的而注入流体所带来的外部颗粒；由于注入孔隙介质中流体的不配伍性，以及因各种岩石和流体的相互作用造成原位地层颗粒的移动；由于化学反应、无机和有机沉淀造成的颗粒产出。另外，因注水开发而使用的注入水中可能含有细砂等悬浮物，这些细砂是外部颗粒的主要来源。因此，为了避免这些颗粒物质对地下石油的运移造成干扰，研究岩石微通道内颗粒流动特性具有重大意义。……