考虑弥散的混溶驱替模拟
2020-08-12赵梓寒
戚 涛,胡 勇,李 骞,赵梓寒,张 春,李 滔
(1.中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院,成都 610041;2.中国石油西南油气田分公司,成都 610051)
0 引言
混溶驱替指2 种或2 种以上可混溶流体的驱替,既可以是单相流体(海水与淡水、地表污水与地下水、含示踪剂的流体和纯流体),也可以是两相流体(CO2与原油等),其广泛应用于水文学、化学、医学和石油工程等领域[1-4],而混相驱替主要应用于石油工业领域,且更侧重于2 种不同相态的可混溶流体的驱替[3-7]。由于多孔介质孔隙结构特征(孔隙非均质性、孔隙连通性、迂曲度等)和流体流动特征(被驱替流体与驱替流体的黏度比、分子扩散、弥散、驱替流量等)的差异,混溶驱替过程常常表现出黏性指进现象。因此,掌握影响混溶驱替的主控因素对于弄清溶质运移规律和扩大驱替流体的体积波及效率具有重要意义。
国内外学者[8-16]利用连续模型[8]、随机模型[9]、孔隙网络模拟[10-11]和Lattice-Boltzmann 模拟[12-14]等方式开展了大量混溶驱替研究:Mohiuddin 等[8]利用Navier-Stokes 方程、连续性方程和对流扩散方程研究了重力对混溶驱替过程的影响,该方法很难考虑多孔介质的孔隙结构特征,仅能进行定性分析,不能作定量评价;Tartakovsky 等[15]用粒子表示流体,运用光滑粒子流体力学方法(SPH)求解Lan‐gevin 方程,实现了混溶过程中对流和扩散的有效分离。Ebrahimi 等[9]运用小波变换法粗化非均匀多孔介质来实现混溶驱替的升尺度模拟,发现渗透率各向异性和黏度比均是影响油田尺度混溶驱替效率的关键因素;Xia[12]重点研究了孔隙结构、Le 数和Re 数等对混溶驱替过程的影响;……
