用Lattice Boltzmann方法确定多孔介质的渗透率

应用７－Ｂｉｔ的正六角形格子的不可压缩Ｌａｔｔｉｃｅ Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ模型，对多孔介质中的流动进行模拟，通过研究流量和压力梯度的关系，给出了Ｌａｔｔｉｃｅ Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方法模拟的Ｄａｒｃｙ定律。调节孔隙率，粘性系数等参数，给出了渗透率与这些参数的关系曲线。     

核磁共振弛豫方法测定砂岩有效渗透率

在对储油岩芯液体吸附特性研究的基础上，提出了用核磁共振弛豫方法测定岩芯“有效渗透率”的方法，并对实际样品进行了测定分析，获得了较满意的结果. 此方法测定的有效渗透率较传统方法测定的渗透率更接近于实际的储油岩层的渗透率. 有效渗透率的值可以用来进行油藏注水开发效果分析，研究油层剩余油分布. 相信此方法将获得更广泛的应用.     

多孔介质渗透率的NMR测定

介绍了利用NMR T₂ 弛豫数据求取岩心物性参数--渗透率的方法. 国外学者在分析了大量数据的基础上,建立了3种由T₂ 弛豫数据计算渗透率的模型,分别简称为SDR,Coates-cutoff和Coates-sbvi. 其中SDR模型不受束缚水计算方法的影响,但对岩心孔隙中流体的性质很灵敏,比较适合于水基泥浆地层. coates-cutoff和Coates-sbvi模型对束缚水的计算精度很敏感,可动和不可动流体孔隙体积的测定对渗透率的计算结果影响也很大. 此外,这三种模型对于低渗透率岩石的计算误差都较大. 通过对不同类型岩心的T₂ 弛豫特性和用常规方法测得的渗透率进行系统分析,在SDR模型的基础上所建立的渗透率测定方法（SDR-REV）有三个可调整参数,计算渗透率适用范围更大,计算的结果与常规实验值更接近. 把SDR-REV方法用于砂岩、砾岩、凝灰岩和火成岩四类岩心样品渗透率的测定,说明SDR-REV方法具有更普遍的适用性. 特别是对于中国普遍存在的低渗透岩心,测定结果更为准确.     

基于相场法的多孔介质三相相对渗透率的研究

本文基于相场模型研究了多孔介质内的三相流动过程,得到了三相相对渗透率曲线。通过模拟研究了润湿性、黏性比和毛细数对三相相对渗透率的影响。研究结果表明：润湿性对相对渗透率的影响很小;非润湿性流体的相对渗透率随黏性比的增加而增加,中性流体和润湿性流体的相对渗透率随黏性比的增加而降低;非润湿性流体的相对渗透率随毛细数的增加而减小,润湿性流体的相对渗透率随毛细数的增加而增加,中性流体的相对渗透率不随毛细数单调变化。     

随机多孔介质逾渗模型渗透率的临界标度性质

研究了一类非零键渗透率满足均匀分布的随机多孔介质逾渗模型-数值计算了该模型系统渗透率在临界点处的标度指数-结果表明该指数并不能看作是普适常数,而与均匀分布的参数有关-这意味着即使非零键渗透率值的概率密度函数满足负一阶矩存在条件,系统渗透率在逾渗临界点处的标度指数仍然依赖于分布函数的具体参数,并不是常数-这一数值结果与Sahimi对此问题的结论不同- 关键词： 逾渗 随机多孔介质 标度指数 渗透率     

基于显微CT图像的岩芯孔隙分形特征

采用国内自主开发的高分辨率显微CT设备,对岩芯样本进行图像采集,运用数字图像分析方法获得图像中的岩芯孔隙目标,并以此为基础重建三维模型。然后基于分形理论,分别从二维图像和重建的三维模型角度计算孔隙的分形维数。最后,再采用基于多孔介质的分形模型对岩芯孔隙分形特征进行验证,得出岩芯的二维分形维数和三维分形维数之间的差值均值为1.000 3,最大偏差为0.004,很好地满足多孔介质分形模型中关于二维和三维分形维数的关系。     

基于显微CT图像的岩芯孔隙分形特征

采用国内自主开发的高分辨率显微CT设备,对岩芯样本进行图像采集,运用数字图像分析方法获得图像中的岩芯孔隙目标,并以此为基础重建三维模型。然后基于分形理论,分别从二维图像和重建的三维模型角度计算孔隙的分形维数。最后,再采用基于多孔介质的分形模型对岩芯孔隙分形特征进行验证,得出岩芯的二维分形维数和三维分形维数之间的差值均值为1.000 3,最大偏差为0.004,很好地满足多孔介质分形模型中关于二维和三维分形维数的关系。     

窄筛分水洗沙的气测和水测渗透率实验

为证实随粒度变细无因次渗透率变大是气测渗透率的特有规律,对粒度100-450μm范围内的五种窄筛分水洗沙的渗透率进行了实验测量对比。实验结果表明,随粒度变细,气测无因次渗透率规律变大是固有的,是流动滑移增强的结果。平均粒度402．5μm筛分沙形成的孔隙尺度不是受流动滑移影响的终结尺度。流动滑移影响远比认定的强,不限于Kn>10-3。同粒度范围内水测渗透率受流动滑移影响不明显,五种筛分沙的无因次渗透率-孔隙率数据几乎都落在曲线K~(1/2)／d=0．283Φ2.67的±4．1％以内。出人预料的是,不受流动滑移的水测渗透率并不比受流动滑移影响的气测渗透率低。平均粒度402．5μm筛分沙的气测渗透率比水测渗透率低近46％,远大于渗透率,孔隙率测量误差之和。数表气体粘度系数包括流动滑移成分,数值偏低是可能的。     

孔隙率和渗透率对LHP主芯性能影响研究

毛细多孔芯的结构参数对环路热管(LHP)主芯中的流动和传热有着重要影响.通过发展一个综合考虑了热传导、对流和蒸发多种传热效应的模型,以及利用数值模拟易于独立改变参数的特点,研究了孔隙率和渗透率这对参数组合对LHP主芯内部流场和性能的影响.模拟结果在一定范围内是合理的,且对于LHP实验研究和工程应用具有一定的参考意义.     

储油岩芯二相液体吸附特性的NMR研究及应用

为研究储油岩芯对液体的吸附机理,我们特地用同一岩芯制成以下几种样品:(1)吸附不同量的煤油;(2)吸附不同量的水;(3)先吸附一定量的水再吸附一定量的煤油.对以上三组样品,做了NMR自旋—晶格弛豫时间测定;考查了岩芯样品中各弛豫成分量与液体吸附量的变化规律;得出了岩芯内水和煤油受束缚越紧其弛豫时间越短的结论.并依据大量石油地质学的结论建立了砂岩孔隙中油水二相系统的核磁共振模型.     

利用多松弛格子Boltzmann方法预测多孔介质的渗透率

多孔介质内的流动问题在工程热物理领域有着重要的研究价值和应用背景。本文利用多松弛格子Boltzmann方法详细预测了两种二维多孔介质中的渗透率。研究结果表明:一方面,多松弛模型可以用来克服由单松弛模型带来的一些不足;另一方面,借助于达西定律,多松弛模型可以准确预测多孔介质的渗透率,并将计算结果与已有文献做了对比。     

多孔硅激光染料镶嵌膜的荧光光谱研究

本文对以多孔硅为载体，镶嵌激光染料形成复合膜的光致发光进行了研究，比较了镶嵌膜与其他不同状态下染料发光的差异，发现镶嵌染料荧光光谱线型较其他状态下明显趋于对称，同时考察了衬底情况的改变对镶嵌膜发光的影响。通过对实验结果的分析指出，这种硅基镶嵌膜中的染料的发光主要来自单体的荧光发射。     

多孔硅光致发光的温度效应研究

通过对多孔硅光致发光峰随测量温度变化的研究，发现随测量温度的下降，光致发光峰位有两种截然不同的移动方向：发光峰中心波长较长的样品，主峰向低能方向移动(即红移)；而发光峰位波长较短的样品则向高能方向移动(即蓝移).根据多孔硅光致发光峰的温度效应，定性地给出了发光效率随波长变化的模拟曲线，并由此能较好地解释多孔硅光致发光峰位随温度变化而移动的实验现象. 关键词：     

多孔介质体元内随机运动的核磁共振成像研究

多孔介质体元内随机运动的核磁共振成像是一种透视流体微观无规则运动的方法.在多孔介质中,存在两种无规则运动.一种是分于扩散.它是由于分子的布朗运动引起的;另一种是弥散,它是由多孔介质中毛管网络的复杂结构造成的.多孔介质中的液体弥散和分子扩散会在成像体无内产生相位分散.这种相位分散致使回波信号发生衰减.采用适当的梯度脉冲.可以从这种信号衰减中获得视扩散系数(ADC)的分布图像.本文作者在4.7T高场超导核磁共振成像系统上.采用特制的高梯度线圈获得了扩散和机扩散系数分布的图像.在水和丙酮模型中获得了扩散系教图像,其扩散系数值与标准值相符.在人体肾结石中获得了扩散系数分布图像,在不同流速下,获得了多孔介质中的视扩散系数分布图像.并分析了视扩散系数与速度的关系.在多孔介质中定量确定扩散系数和机扩散系数及其空间分布将会极大地提高核磁共振成像技术在渗流力学研究中的应用能力.     

多孔硅的微结构与发光特性研究

利用原子力显微镜（AFM）和光致荧光（PL）光谱对一系列直流腐蚀和脉冲腐蚀的多孔硅的微结构及发光特性进行了对比研究．表面和侧面的AFM结果表明，多孔硅表面呈“小山”状，有许多小的、突出的硅颗粒．在相同的腐蚀条件（等效）下，脉冲腐蚀的样品表面Si颗粒更加尖锐、突出，侧面的线状结构更明显，多孔硅层更厚．对应的PL谱，脉冲腐蚀的样品发光更强．量子限制效应的理论可以比较成功地解释这个结果 关键词：     

水平空腔多孔介质自然对流各向异性和非达西效应研究

本文应用Ｄａｒｃｙ模型的改进型式－Ｂｒｉｎｋｍａｎ模型数值研究了填充各向异性多孔介质的水平空腔内部自然对流的非达西效应。结果表明：（１）较大的渗透率比导致空腔内的流动强度下降，传热速率降低；（２）较大的导热率比导致空腔内的等温线扭曲加剧，近壁流动速度加大，传热速率增加；（３）非达西效应在低渗透率比时尤为显著，忽略非达西效应的理论分析将会导致较大的误差。     

发光多孔硅表面微结构及其晶格畸变的实验研究

用电化学方法制备了不发光多孔硅和发光多孔硅,用X射线双晶衍射对两类多孔硅表面进行了微结构分析和晶体质量表征,实验表明两类多孔硅的微结构间存在着很大差别。不发光多孔硅表面对X射线的双晶衍射摇摆曲线可解叠成两个峰,它们分别来自样品多孔层和单晶硅衬底,而发光多孔硅对X射线的双晶衍射摇摆曲线呈高斯对称分布,不可解叠。发光多孔硅比不发光多孔硅表面晶体质量差,且电化学腐蚀越严重,表面晶体质量下降也越严重。     

双芯光纤孤子开关及其势函数研究

根据耦合非线性薛定谔方程研究孤子在双芯光纤中的传输,讨论了两芯具有不同增益或损耗的双芯光纤孤子开关特性。并用势函数的概念解释孤子在双芯光纤中的传输与开关行为。