直流电场提高水驱油效率的数值模拟方法

从毛细管双电层理论出发，结合孔隙介质的电渗流理论，建立了直流电场作用下油水两组的渗汉方程在恒压降注水条件下，利用有限差分法对假定油藏进行了数值模拟计算，结果表明，在直流电场的答用下，水相渗透率降低，油相渗透率提高，在水驱油过程中，直流电场条件含水率下降，产油量上升，在含水经为２０％－７０％时用直流电场处理水驱油藏，控水效果好，用直流电场处理高含水油藏，增产效果明显，在含水８０％时用１００Ｖ／ｍ的直     

水驱油二相渗流数值模拟

对非定常、非均匀多孔介质中水驱油二相渗流进行了数值模拟，给出了恒速和恒压两种渗流全过程。从理论上论证了高注低采较之低注高采更能提高采油率。     

静电场对水驱油效率影响的微观实验研究

在实验室条件下，采用微观透明孔隙模型，从微观的角度研究了和电场对水驱油效率的影响，实验结果表明，静电场作用可以提高水驱油效率和采收率，实验中发现了桥接现象，这是静电场提高采收率的机理之一．     

直流电场作用下微米级液滴碰撞聚结研究

润滑油在工业中的有着重要作用,但其中的水分会影响设备性能和使用寿命。传统的水分去除方法效率低、成本高。静电脱水技术可以通过电场作用将水润滑油中从分离出,利用电场促进油水液滴的碰撞和凝聚,具有快速、高效、环保等优点。本论文利用COMSOL软件对油包水乳液中两个液滴的碰撞聚集进行数值模拟,研究微米级液滴直流电场作用下电场强度、温度、粒径、和液滴间距等因素对碰撞和聚结行为的影响规律,研究表明随着电场强度增大,液滴聚结时间快速变小,但电场强度超过一定值时影响减弱;随着温度的升高,液滴聚结时间先急剧减少,到一定值后基本趋于稳定;随着粒径增大,液滴聚并总时间随液滴直径先缓慢增加,当粒径超过一定值时急聚增加;随着液滴间距增大,聚结总时间不断增大,本文为静电脱水的机理研究提供理论依据,为高效破乳脱水装置的设计提供技术支撑。     

直流电动-水动力驱油机理研究

根据物理化学流体动力学理论 ,从多孔介质渗流的毛管模型出发 ,建立了储层条件下电动力水动力耦合公式。利用该理论公式和Buckley Leverett模型 ,探讨了恒速注水电动 水动力驱油机理 ,利用该机理对国内外两个典型实验结果进行了拟合。结果表明 ,在储层条件下 ,由电动力引起的电渗作用是提高水驱油采收率的重要因素之一 ,且电加热作用可以降低原油粘度 ,从而提高水驱油采收率。当直流电场的电位梯度为 7.5V/cm时 ,电加热可以提高原油采收率 1 3%左右 ,而电动力仅可以提高采收率 2 %左右。直流电场作用可以降低水油比 ,施加 5.0V/cm的电场 ,当注入 3倍孔隙体积水时 ,水油比减小了 1 6%。     

直流电提高采收率技术研究

本文初步建立了外电场作用下缝洞介质内单相渗流的数学模型, 推导了有限元方程的数值模型。利用COMSOL Multiphysics软件研究了外电场作用下缝洞介质的渗流机理,给出了外电场作用下缝洞中速度分布,结果表明电场能有效增加缝洞中流体的速度。研究结论为采用直流电场方法提高缝洞介质的采收率提供了一定的理论基础,对于应用外加直流电场方法提高采收率也具有一定的意义。     

微生物驱提高采收率数值模拟研究

基于目前国内外对微生物驱油的数值模拟研究资料和已取得的技术成果,发展了一个综合的微生物驱油三维三相多组分（水、油、气、微生物及其营养物、代谢产物等）数学模型。用全隐式方法对模型进行了差分,并讨论了由此得到的有限差分方程组的解法和模型所含参数的获取途径。通过一典型实例对微生物驱油的数学模型进行检验,对比了微生物驱与普通水驱后的含油饱和度分布和采出程度等。结果表明,应用该模型能够真实、详细地描述微生物体系在地层中的生长、运移和驱油过程以及分析解决受各种因素（微生物和营养物浓度、段塞结构、层间渗透率等）影响下的微生物驱油参数优化问题。     

用数值方法研究面积井网系统的扫油效率

本文应用三维三相黑油模型对等厚均质水平地层在不同流度比下,不同注入速度下,对五点系统、七点系统、直线排状系统及交错排状系统的面积扫油效率进行了系统计算。计算结果表明,井网系统不同,同一流度比下,面积波及系数也不同。五点系统最高,依次为交错排状、直线系统和七点系统。在不利流度比下,驱替的不稳定过程对五点和七点系统的波及系数的影响小于对交错排状和直线排状系统。当流度比从0.2增加至10时,波及系数急剧下降。当流度比进一步增大时,其递减速度减缓。见水后继续注水,面积波及系数可继续增大,直至地层全部水浸。在同一流度比下,含水率小于50％时,随着含水率的上升,面积波及系数增加缓慢。但当含水率高于60％时,随着含水的上升而急剧地增加。文中根据计算结果得出了不同井网条件下,不同注入孔隙体积倍数(或不同含水)时,波及系数与流度比的关系曲线,由这些曲线构成的图版可以用来进行注水井网动态过程的计算和确定油藏采收率。     

交流表面电场对BSO晶体全息图衍射率的增强效应

对交流表面电场中 BSO 晶体全息图的衍射率进行了理论分析和实验研究.实验结果表明,交流表面电场对衍射率有明显的增强作用.实验与理论取得了很好的一致.     

封闭空间电缆群散热的数值模拟

首次用组合坐标法对小空间自然对流换热问题进行数值模拟,并将封闭空间电缆群散热情况数值模拟的结果与实验结果比较,在所比较的工况点上,计算值与实验值相差小于５％。结果表明,组合坐标法在处理复杂封闭空间域的自然对流换热问题上,比起采用单一坐标具有更高精度。     

用离散涡方法模拟喷嘴出口射流流场的数值模型

根据流体力学原理,用离散涡方法建立了在复平面上模拟喷嘴出口流场的一套完整模型。在此基础上,用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编写了计算机程序,模拟了喷嘴出口流场的速度分布,利用涡元矢量图对计算结果进行了分析,得出了射流在喷嘴出口分离流动及流场中旋涡形成及发展的规律。射流在有锐缘的地方会发生流动分离,形成的剪切边界层逐渐卷起,形成旋涡结构。在喷嘴出口与哨嘴出口处形成的旋涡结构,在势流流场和其它涡元的作用下逐渐向下游运动,并向两边扩散。由于粘性扩散及计算误差的影响,在远喷距处会出现涡旋结构变形     

灰铸铁件手弧焊接温度场的数值模拟

应用有限元方法建立了灰铸铁件手弧焊接温度场的数学模型,对灰铸件焊接温度场和热循环进行了分析。结果表明焊后初期冷却速度很快(约380℃/s),温度梯度较大,接头在焊补温度场中经历一个复杂的不均匀快速加热和冷却过程,从而产生非协调应变,易发生裂纹等缺陷。     

旋流器结构对内流场影响的数值研究

用有限差分法对旋流器内流场进行了数值模拟,采用各向异性的湍流模型能够正确模拟旋流湍流流场。通过对速度场、压力场的分析发现,径向压力梯度是由切向速度的作用产生的,而径向压力梯度正是驱使油滴向轴心方向运移的动力。提出了根据管中心的压力和轴向速度的变化决定旋流器长度的方法。旋流器小锥角的角度越大,分离段越长,越有利于提高分离效率     

热采井筒应力的数值模拟分析

将注汽热采井井筒温度场传输到井筒应力模型中,用有限元软件ANSYS进行了计算。计算结果表明,使用常温套管弹性模量对套管极限温度载荷进行计算,所得极限温度比实际极限温度要低,因此能提高设计结果的安全性。增大水泥高温热膨胀系数有利于保护套管和水泥环。     

锥形旋转射流井底流场的数值模拟

针对旋转水射流代替机械钻头破岩钻径向水平井的实际要求,运用数值模拟方法研究了旋转射流在井底的流动规律。结果表明,旋转射流的流动不同于普通圆射流,它的每一个质点都具有三维速度,射流能量不是集中在射流中心部位,而是集中在一定半径的圆环上,同时具有明显的扩散性,并在中心形成回流区。随着旋流强度的增大,射流扩散能力增强。数值模拟得到的流动规律与实验结果完全一致。     

热采井筒应力的数值模拟分析

将注汽热采井井筒温度场传输到井筒应力模型中 ,用有限元软件ANSYS进行了计算。计算结果表明 ,使用常温套管弹性模量对套管极限温度载荷进行计算 ,所得极限温度比实际极限温度要低 ,因此能提高设计结果的安全性。增大水泥高温热膨胀系数有利于保护套管和水泥环。