数值弥散和物理弥散对CO_2混相驱替效率的影响

为了明确CO2多次接触混相驱数值模拟过程中数值弥散与物理弥散对驱替效率的影响及其影响机理,建立了二维的平面多组分数值模型,并结合对流-扩散差分方程的数值弥散相关理论对计算结果进行分析。结果表明,数值弥散与物理弥散对CO2混相驱驱替效率的影响具有相似性,二者均能降低微观驱油效率、增加体积波及效率,但二者对驱替效率的影响机理不同。数值弥散使驱替前缘"模糊化",增大体积波及效率,同时降低CO2与原油的混相性,增大残余油饱和度;在小规模非均质地层中,对流弥散效应会扩大油气两相区,造成驱替前缘参差不齐,增大体积波及效率,同时两相区扩大也会降低CO2与原油混相性,降低微观驱油效率。     

三维三相全组份模型的研制和应用

针对凝析油气田开发的特殊情况和混相驱与非混相驱开发油田的实际需要，引进化工热力学理论，考虑粘滞力、重力和毛管力的作用，用有限差分方法建立了一个三维三相的全组份模型，并对一个凝析气田的气体回注开采过程进行了模拟计算，效果很好．该模型也已应用于安塞油田枰桥区Ⅳ类储量注气开发可行性试验研究，结果证明，该模型合理，精度高，功能全，运算速度快，使用方便．     

模拟混相驱动态的拟四组分模型

通常模拟混相驱动态采用组分模型,由于组分模型求解工作量大,计算速度慢,要求输入的参数较多,而这些参数很难取全取准,同时组分模型不易被油藏工程师所掌握。因此,介绍了一种模拟混相驱动态的模拟模型,该模型是在黑油模型基础上发展起来的拟四组分模型,它兼有黑油模型和多组分模型的某些优点,如黑油模型的稳定性好和计算速度快、组分模型的可模拟凝析气藏和混相驱等;给出了数学模型及各种物理参数以及混相流体性质的处理方法。该模型还以SPE为例进行计算,结果与SPE的结果一致,从而验证了本模型的可靠性。     

基于三参数非线性渗流的低渗透砂岩油藏CO_2非混相驱相渗计算模型

基于三参数非线性渗流模型,考虑CO_2非混相驱油过程中气相滑脱、CO_2在原油中的溶解以及溶解后流体黏度的变化等因素的影响,建立低渗透砂岩油藏CO_2非混相驱相渗计算模型。利用建立的模型对陕北地区某致密砂岩油藏天然岩心CO_2驱油非稳态相渗实验数据进行处理,得到了其CO_2非混相驱典型相渗曲线,并与传统的JBN计算方法相比,结果表现出了明显的差异。同时,计算和对比分析了渗流模式、CO_2溶解降黏作用及气体滑脱效应等单因素影响的相渗曲线。结果表明,非线性渗流及CO_2的溶解降黏均使油相相对渗透率上升,气相相对渗透率下降,影响较大。考虑气相滑脱时,气相渗透率有小幅度下降,油相渗透率基本无变化。该模型的建立为更加真实准确地表征低渗透砂岩油藏CO_2非混相驱相渗特征提供了有效的技术方法和手段,对提高其油藏工程分析及数值模拟预测的可靠性具有重要意义。     

CO_2混相驱的可行性评价

CO2驱是提高原油采收率和实现温室气体埋存的双赢举措,在中国具有广泛的应用前景。开展CO2混相驱可行性评价是CO2驱矿场实施的重要基础。基于文献和矿场经验,分析了CO2混相驱的不利因素,指出了CO2混相驱过程中需要重点考虑的问题以及发展趋势。提出CO2混相驱可行性评价主要包括:油藏筛选、室内实验评价、油藏数值模拟、经济风险评价、先导试验等环节,并对各个环节进行了分析。同时认为,可行性评价还需要考虑CO2注入过程中对储层、扰流或气窜、腐蚀、钙质与沥青质沉积等的影响,指出CO2混相驱成功的重点是保证油藏中较高的混相程度和CO2波及效率,在油藏方案和工程方案基础上,通过经济效益论证才能保障CO2混相驱的可行性。     

考虑流体弥散的板翅式换热器动态特性解析解

提出了一种数学模型预测板翅式换热器的动态特性，模型考虑了翅片的动态特性，流体的轴向弥散。用拉氏变换和数值逆变换求解了流体、隔板、翅片的能量方程，并分析了流体的轴向弥散对换热器动态特性的影响。     

一种应用于地下水污染修复的传质模型

对空气注射法脱除地下水中油类污染物提出一个溶解动力学和弥散动力学模型，溶解过程考虑了油滴初始半径、分子扩散系数和溶解度等因素；弥散过程则受到空气流速、土训介质性质和有机物性质的影响，并引入了介质中有扩散系数概念而采用Fick定律形式描述。     

蒙特卡罗中子输运计算中弥散型颗粒燃料的子网格随机模型研究

弥散型颗粒燃料在燃料元件中的随机分布特性给传统的堆芯物理计算方法带来巨大困难与挑战.主要针对蒙特卡罗中子输运计算,开展基于子网格模型的颗粒燃料随机模型建模方法研究,探讨了网格尺寸大小对随机模型建模效率和堆芯物理计算精度的影响,给出了最佳网格尺寸参数.数值结果表明,基于最佳网格尺寸参数的子网格模型可较好地满足弥散型颗粒燃料的堆芯物理计算需求.     

吉林新立油田CO_2非混相驱模拟研究

利用专门建成的高压线性物理模拟装置，以吉林新立油田为原型进行了一系列ＣＯ２非混相驱模拟实验。实验内容包括ＣＯ２注入率、ＣＯ２段塞大小、交替注方式、气水比、水气同注及注ＣＯ２时机等因素对驱油效果的影响。研究结果表明：影响ＣＯ２非混相驱效果的最关键因素是ＣＯ２段塞大小和油层压力。注入率对驱替效果也有较大的影响，交替注入和气水比的影响是次要的。实验结果还表明：对新立油田而言，在较低的含油饱和度下，ＣＯ２非混相驱仍能有效地提高原油采收率。     

近岸多向不规则波传播变形的数学模型

开发了考虑非线性弥散作用的缓坡多向不规则波传播变形的数学模型．首先，根据线性波动的叠加原理和波浪方向谱理论，以考虑非线性弥散影响的规则波缓坡方程为基础，推导出考虑非线性弥散影响的缓坡多向不规则渡传播变形的微分方程；其次，基于以上方程使用有限差分方法建立数学模型；然后，采用实验室波浪试验资料对本数学模型进行验证计算；最后，对非线性弥散对波浪传播的影响进行研究．研究结果表明：开发的数学模型合理、可信；在浅水区，非线性弥散作用明显，考虑非线性弥散作用十分必要．     

裂缝油藏回注溶解气混相驱替特征及影响因素

裂缝油藏回注溶解气混相驱油机理较为复杂。以实际裂缝型挥发油藏为例基于双孔双渗组分模型研究了回注溶解气的驱替特征和原油驱动方式;分析了扩散作用、窜流能力、压敏效应、采油速度和回注气比例的影响规律。结果表明:回注溶解气混相驱替时,原始弹性能量、原油溶解膨胀和注气波及同时存在;地层压力逐渐下降,溶解气油比逐渐增高;储层原油轻质组分和饱和压力逐渐增加,黏度和密度逐渐减小。扩散作用和裂缝者质窜流有利于减小注入气沿裂缝的突进同时降低基质原油黏度和密度,但减弱了注气波及作用;压敏效应可以增加岩石的弹性能量,有利于提高原油采出程度;适当地提高采油速度和回注气比例有助于增强波及作用其中1.2的回注比可以实现注采平衡。     

渗流驱动问题的两层网格算法

综述了渗流驱动问题的两层网格算法: 介绍了不可压缩的渗流驱动问题的特征有限元、 特征混合有限元和特征扩张混合有限元两层网格算法; 讨论可压缩的渗流驱动问题的特征有限元两层网格算法; 通过数值例子验证了两层网格算法的有效性; 讨论了渗流驱动问题的两层网格算法进一步的研究的方向.     

气体混相驱与最小混相压力测定研究进展

气体混相驱具有对地下环境影响小、采收系数高、可同时实现温室气体封存等优点。在优选注气工艺时,岩芯驱替实验、气体与原油的最小混相压力测定（MMP）是油藏实现混相驱的基础。针对上述问题,首先讨论了混相驱岩芯驱替实验的影响因素,其次分析了地层温度、气体组成、原油组成等条件对MMP的影响,再次,对比分析了不同测定MMP的实验方法,最后,对近年来新研发的MMP测试手段进行了归纳总结。当用天然岩芯进行混相驱研究时,为达到混相建议选择尽可能长的岩芯。MMP的测试手段种类繁多,但目前仍未形成公认的实验方法。     

混相压力调节剂提高CO2驱采收率室内研究

中原油田部分区块属于高压低渗透油藏,油层温度高、矿化度高、注入压力过高、注水开发困难。为改善CO_2气驱开发效果,达到混相驱替,选取混相压力调节剂降低最小混相压力。实验测试不同浓度调节剂降低最小混相压力的效果,优选出混相压力调节剂浓度为0.3%(质量浓度),最佳调节剂注入段塞为0.1孔隙体积,最佳注入方式为(当总注入量)大段塞注入。结果表明,混相压力调节剂能明显改善气驱开发效果,为提高类似油藏气驱采收率提供依据。     

不可压混溶驱动问题的差分流线扩散--混合元数值方法

提出了解不可压缩两相溶驱动问题的一种新的数值方法，压力方程混合有限元求解，浓度方程用差分流线扩散方法求解，在空间方向采用SD方法离散，对时间方向进行差分离散（如Euler向后离散），并给出了L^2-模误差估计。     

CO2混相调节剂驱油机理室内研究

为了深入了解混相调节剂降低CO_2/原油最小混相压力的作用,测试CO_2混相调节剂降低最小混相压力的机理,开展了室内实验,并深入研究调节剂的效果。实验结果表明,混相调节剂可以降低CO_2/原油表面张力、促进CO_2抽提原油轻质组分效果、增加CO_2在原油中溶解度、降低原油黏度的作用;其中,主要的机理为降低表面张力和提高抽提轻质组分效果;当原油中调节剂质量浓度达0.3%以上,气液表面张力消失,达到混相;加入调节剂后,采出端气体突破时,CO_2萃取、抽提轻质烃体积百分数增加14倍以上。调节剂作用机理研究,深入了对调节剂改善CO_2驱油效果的认识,并对进一步筛选和研发新型调节剂具有指导意义。     

考虑液化场地效应的地下结构侧向变形研究

针对液化场地侧向变形对地下结构的作用效应,建立土-地下结构体系的简化力学模型。考虑地下结构的非线性变形效应,地下结构弯曲变形效应采用三折线模型,土-地下结构的相互作用采用理想弹塑性模型,由此得出液化场地中地下结构侧向变形的解析解,并通过规范提出的反应位移法对解析解进行验证,证明了解析解的可靠性和有效性。结果表明：当Ug较小时,解析解与反应位移法计算得出的结果吻合程度较好;当Ug较大时,解析解与反应位移法结果沿深度的变化趋势一致,但解析解大于反应位移法的计算结果。不同上覆土层厚度对地下结构的影响不同,地下结构的弯矩在液化层与非液化层的交界面附近达到最大,并且其位置随着上覆层厚度的增加逐渐下移。     

求解最小混相压力方法的改进

通过对以细管实验结果为依据 ,结合新近提出的“混相函数”的概念 ,对利用状态方程求解最小混相压力的方法进行了研究与改进 ,克服了原方法中重组分临界值难以确定的缺点 ,同时提高了温度对计算结果的敏感性 .通过对 CO2 /原油体系最小混相压力的计算 ,充分证明了此方法的有效性     

单桩非线性分析的半解析半数值方法（英）

提出了一种半解析半数值方法，该方法可用于计算埋置于多层土中单桩的荷载位移非线性分析，在本文中，采用了两种理论模型来构造单桩的传递函数，第一种模型为双曲线模型，用于计算桩土界面处的剪尖力与其相对位移的非线性关系，第二种模型为Randolph所提出的理论解，用于确定桩周土中的剪应力和位移场，对现场试验结果和有限元分析结果进行了比较后说明，按本文所建议的方法所得的三种计算结果（荷载位移曲线，证明了本文所提方法的可靠性和准确性，此外，根据本文所提的构造传递函数的方法，考虑对桩，桩对土，承台对桩的相互影响，可以构造出考虑桩－土－台共同作用的传递函数，近而可以计算分析桩－土－台共同作用。     

对流-弥散方程的解析解

非均匀介质中的弥散过程是依赖距离的,这起源于非均质结构的多尺度性质。章对于具有指数弥散函数的弥散过程建立了对流－弥散微分方程模型,应用积分变换问题转化为具有变系数的常微分方程问题;对于两种类型的边界,应用超几何函数和反学业话题以了问题的解析解,并分析了指数弥散过程和常数弥散过程的不同性质。