收藏本站
《西南石油大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于格子Boltzmann理论的多孔介质内酸岩非均相流动反应研究

罗诉舟  
【摘要】:酸化是油气井投产、增产和注水井增注的主要工艺技术,由于该技术对油气田开发的巨大贡献,因而受到国内外的高度重视和广泛应用。砂岩储层矿物成分多、化学组成复杂,这导致多孔介质内酸岩非均相流动反应机理十分复杂。同时,酸岩反应的生成物中有沉淀,会对储层造成二次伤害,盲目进行酸化施工设计将使砂岩酸化成功率大大降低,进而影响增产改造效果。由于酸岩非均相流动反应的复杂性,实验方法往往难以满足真实地层条件的要求,传统的数值模拟方法又存在边界处理复杂、运算低效等缺点。这些年来,越来越多的学者们开始重视格子Boltzmann方法(LBM)。相比于宏观模型,它不需要在计算流体动力学之前对对N-S方程进行离散,相比于微观模型,它只需要进行演化计算就能获得与宏观规律相符的结果,具有结构简单、运算效率高、边界条件易处理等优点,适合用来解决多孔介质内酸岩非均相流动反应的问题。本文选用某油田A、B、C三个区块的砂岩对酸岩非均相流动反应机理进行了研究,对LBM的基本方程、边界条件、人工多孔介质生成方法进行了筛选,建立了相应的流动、传热、传质模型,模拟了多孔介质内土酸体系与砂岩非均相流动反应过程,取得的主要成果如下:(1)通过实验进一步对酸岩非均相流动反应机理进行了研究,包括土酸体系与砂岩储层矿物的反应、HF溶解矿物的主要作用型体及模式、HC1的催化作用及模式、酸岩非均相流动反应动力学机理;(2)根据酸液流动参数,选择出适合的演化方程、平衡态分布函数、边界条件处理格式等,建立了基于LBM的酸液在管道内的流动模型,通过模拟,探索了模型的误差及稳定性;(3)选择合适的人工随机多孔介质生成方式,同时使用REV模型提高了流动模型模拟效率及稳定性,进而建立基于LBM的酸液在多孔介质内的流动模型;(4)根据流动模型,选择相匹配的传质模型、传热模型,同时结合酸岩非均相流动反应机理,确定模型中相关参数的表达式,从而建立基于LBM的多孔介质内酸岩非均相流动反应模型。通过Matlab对模型进行求解,获得温度、各物质浓度、孔隙度、渗透率的分布情况。本文研究旨在建立一套基于LBM的多孔介质内砂岩矿物与土酸体系非均相流动反应模型,并开展模拟研究,从介观角度揭示多孔介质内酸岩非均相流动反应机理。
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TE31

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张婷;施保昌;柴振华;;多孔介质内溶解与沉淀过程的格子Boltzmann方法模拟[J];物理学报;2015年15期
2 薛衡;赵立强;刘平礼;罗志锋;李年银;符扬洋;;非均质孔隙型砂岩油藏酸化模拟[J];石油钻采工艺;2015年04期
3 刘平礼;薛衡;李年银;罗志锋;邢希金;山金成;;基于指数伤害模型的砂岩酸化模拟[J];石油钻采工艺;2014年01期
4 林野;李磊;周贻兵;张卫国;;不同环境温度对离子选择电极测定水氟的影响[J];微量元素与健康研究;2013年06期
5 任红萍;解宏;;水中氯化物两种测试方法的比较分析[J];科技创新导报;2012年22期
6 李松岩;李兆敏;李宾飞;;砂岩基质酸化中酸岩反应数学模型[J];中国矿业大学学报;2012年02期
7 陈华兴;唐洪明;刘义刚;黄波;向问陶;高波;高建崇;;酸化体系中石英的稳定性实验研究[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2011年03期
8 唐洪明;赵峰;李皋;王春华;谢晓永;;绿泥石与土酸、氟硼酸反应实验研究[J];油田化学;2007年04期
9 曾建邦;李隆键;崔文智;;微通道中甲醇蒸汽重整反应过程的LBM模拟[J];顺德职业技术学院学报;2007年04期
10 唐洪明;孟英峰;黎颖英;袁续祖;赵峰;;高岭石在酸中的化学行为实验研究[J];天然气工业;2006年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 冯艳琳;HCI/HF体系与砂岩矿物的反应动力学研究[D];西南石油大学;2015年
2 雷长征;饱和多孔介质介观尺度孔隙流的Lattice Boltzmann模拟[D];南京大学;2015年
3 曾建邦;格子Boltzmann方法在流动传热及化学反应中的应用研究[D];重庆大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘平礼;孙庚;邢希金;潘亿勇;赵立强;;砂岩储层酸化智能复合酸液体系研究及应用[J];西南石油大学学报(自然科学版);2015年06期
2 李锦超;王凯;张文鹏;于兆坤;;复合酸在线酸化技术在蓬莱19-3油田应用[J];精细石油化工进展;2015年05期
3 薛衡;赵立强;刘平礼;罗志锋;李年银;符扬洋;;非均质孔隙型砂岩油藏酸化模拟[J];石油钻采工艺;2015年04期
4 刘里;杨晓丽;;曲靖市麒麟区饮用水中氟含量的测定[J];曲靖师范学院学报;2015年03期
5 张凯;公维磊;王长芹;;济宁市太白湖区饮用水铅镉铜锌铁锰氟含量检测[J];济宁医学院学报;2014年06期
6 倪小明;李全中;王延斌;高莎莎;;多组分酸对不同煤阶煤储层化学增透实验研究[J];煤炭学报;2014年S2期
7 刘平礼;薛衡;李年银;罗志锋;邢希金;山金成;;基于指数伤害模型的砂岩酸化模拟[J];石油钻采工艺;2014年01期
8 Gao Shasha;Wang Yanbin;Jia Lilong;Wang Hongjie;Yuan Jun;Wang Xianghao;;CO_2 –H_2O–coal interaction of CO_2 storage in coal beds[J];International Journal of Mining Science and Technology;2013年04期
9 曾建邦;李隆键;崔文智;陈清华;王锋;;微通道内甲醇重整反应的LB方法[J];重庆大学学报;2009年08期
10 邢希金;赵峰;;黑云母水化机理及对注水开发影响[J];西南石油大学学报(自然科学版);2009年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 刘洋;复杂通道内流体微流动的LBM法模拟研究[D];东北石油大学;2018年
2 孙文凯;低密度碳/酚醛复合材料传热传质与力学表观性能参数研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
3 罗诉舟;基于格子Boltzmann理论的多孔介质内酸岩非均相流动反应研究[D];西南石油大学;2018年
4 刘欣悦;石英质玉尾矿微晶玻璃制备、结构及性能的研究[D];武汉理工大学;2018年
5 邵孟璟;致密砂岩矿物组分控制酸岩反应机理研究[D];成都理工大学;2018年
6 彭家奕;颗粒形状对粗粒土渗透特性影响的研究[D];长江科学院;2017年
7 符东宇;基于格子Boltzmann方法的页岩气藏微观渗流机理研究[D];西南石油大学;2017年
8 周晓雨;增产弹酸性燃烧产物在近井地带的清堵扩孔效应[D];北京理工大学;2016年
9 崔振东;微通道内空化流动传热的Lattice Boltzmann模拟[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄桥高;潘光;宋保维;;疏水表面滑移流动及减阻特性的格子Boltzmann方法模拟[J];物理学报;2014年05期
2 郭亚丽;徐鹤函;沈胜强;魏兰;;利用格子Boltzmann方法模拟矩形腔内纳米流体Raleigh-Benard对流[J];物理学报;2013年14期
3 毛威;郭照立;王亮;;热对流条件下颗粒沉降的格子Boltzmann方法模拟[J];物理学报;2013年08期
4 柳明;张士诚;牟建业;李双明;张剑;;碳酸盐岩油藏非均质性对蚓孔扩展的影响[J];特种油气藏;2012年05期
5 李松岩;李兆敏;李宾飞;;砂岩基质酸化中酸岩反应数学模型[J];中国矿业大学学报;2012年02期
6 张卫国;殷忠;郭华;陈刚;;用氟离子选择电极测定牙膏中游离氟的影响因素[J];中国地方病学杂志;2007年06期
7 王锋;崔文智;李隆键;辛明道;陈清华;;反应机理分布对甲醇蒸汽重整制氢过程的影响[J];热科学与技术;2007年02期
8 陈钢;魏建军;王树军;刘建伟;焦力强;;砂岩油藏注水井深部酸化技术[J];石油钻采工艺;2007年03期
9 王锋;李隆键;崔文智;辛明道;;微反应器中甲醇-水蒸气重整制氢三维模拟[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年02期
10 田智威;邹春;刘红娟;陈胜;柳朝晖;郑楚光;;格子Boltzmann方法模拟层流对冲预混火焰[J];燃烧科学与技术;2005年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王鹏伟;多孔介质微流动特性的实验研究[D];中国计量学院;2014年
2 杨名桂;基于灰色关联分析的入境旅游需求影响因素研究[D];西南大学;2010年
3 王唯威;分形多孔介质内导热与流动数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张戈;冯程远;龚文波;李英骏;;粗糙元对单裂隙渗流影响的格子Boltzmann方法模拟及分析[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2017年02期
2 余万;李春;朱玲;任杰;季云峰;施之皓;;采用格子Boltzmann方法研究不同环境温度对乒乓球运动轨迹影响[J];天津体育学院学报;2016年04期
3 吴子森;董平川;袁忠超;周阴国;曹耐;许佳良;;多孔介质流动及传热的格子Boltzmann方法研究[J];石油科学通报;2017年01期
4 张雪英;;格子Boltzmann方法在气泡模拟应用中的进展[J];太原学院学报(自然科学版);2017年01期
5 战洪仁;侯新春;曹颖;李雅侠;张先珍;;基于格子Boltzmann方法预测多孔介质的渗透率[J];沈阳化工大学学报;2017年01期
6 赵志刚;张永波;赵同彬;谭云亮;;基于格子Boltzmann的煤岩渗透率研究方法[J];煤矿安全;2016年04期
7 Burenmandula;Ying-chun ZHAO;AQILALTU;;Two-Particle Boltzmann H-theorem[J];Acta Mathematicae Applicatae Sinica;2015年03期
8 金开文;张国雄;胡平;卿山;王华;伍祥超;田振伟;;基于格子Boltzmann方法的泊肃叶流数值研究[J];工业炉;2015年04期
9 Shu Chang;Wang Y;Yang L M;Wu J;;Lattice Boltzmann Flux Solver:An Efficient Approach for Numerical Simulation of Fluid Flows[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics;2014年01期
10 王世博;唐桂华;叶培兴;陶文铨;;微多孔介质非牛顿流体格子Boltzmann模拟[J];工程热物理学报;2012年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵建林;姚军;杨永飞;王金伟;张磊;孙海;;基于格子Boltzmann方法研究吸附性对页岩气流动的影响[A];第九届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2016年
2 冉政;陈健;;关于格子Boltzmann方法的几个问题[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
3 房亮;李孝伟;房正;;基于控制理论和格子Boltzmann方法的气动优化设计[A];第八届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2014年
4 张传虎;徐小蓉;孙其诚;金峰;;自由表面颗粒流的Lattice Boltzmann三维模拟[A];2014颗粒材料计算力学会议论文集[C];2014年
5 沈志恒;陆慧林;;基于格子-Boltzmann方法运动颗粒群曳力系数的数值研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 刘加利;张继业;张卫华;;基于格子Boltzmann方法的运动物体绕流研究[A];第十四届全国非线性振动暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集与会议议程[C];2013年
7 Yu CHEN;Shulong TENG;Hirotada OHASHI;;On the Lattice Boltzmann Modeling of Multi-Phase Flows[A];Genetic Algorithm and Its Application to Physics, Life Science and Engineering--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];1999年
8 Chunchun Li;Jun Li;;Collaborative Filtering Based on Dual Conditional Restricted Boltzmann Machines[A];第36届中国控制会议论文集(G)[C];2017年
9 冯士德;;多种粒子相耦合的格子Boltzmann模型[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
10 冯士德;;多组份流体的格子模型Boltzmann[A];第十四届全国水动力学研讨会文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗康;电热对流格子-Boltzmann模拟及稳定性分析[D];哈尔滨工业大学;2017年
2 徐磊;格子Boltzmann方法及其并行算法研究[D];上海大学;2018年
3 乔龙;基于液滴热流体动力学的多相流体格子Boltzmann模型及应用研究[D];重庆大学;2018年
4 杨波;非等温颗粒液滴悬浮流的格子Boltzmann模拟[D];华中科技大学;2018年
5 王会利;多相流体流动与传热的相场格子Boltzmann方法研究[D];华中科技大学;2018年
6 吴家阳;发展浸没边界-格子Boltzmann方法模拟水电工程流场[D];武汉大学;2018年
7 王政道;基于格子Boltzmann方法的对流换热的数值研究[D];上海大学;2018年
8 单锋;格子Boltzmann方法在高强度聚焦超声建模中的应用研究[D];南京大学;2017年
9 李凯;可压缩格子Boltzmann方法研究[D];西北工业大学;2016年
10 尹显利;弹性波方程的格子Boltzmann方法研究[D];吉林大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁力;基于格子Boltzmann的页岩气微尺度流动机理研究[D];西南石油大学;2018年
2 罗诉舟;基于格子Boltzmann理论的多孔介质内酸岩非均相流动反应研究[D];西南石油大学;2018年
3 汪祥;介电液体电热对流的介观格子-Boltzmann模拟[D];哈尔滨工业大学;2018年
4 王元凯;基于格子Boltzmann方法的流动与多孔介质换热研究[D];郑州大学;2018年
5 雷娟霞;一类非线性偏微分方程的格子Boltzmann方法及其数值模拟[D];北方民族大学;2018年
6 范兴欢;基于格子Boltzmann方法的柔性管道内声传播数值模拟研究[D];大连理工大学;2018年
7 吴齐峰;基于OpenFOAM的格子Boltzmann通量求解器研究[D];南京航空航天大学;2018年
8 吕姝辰;微通道内气体混相驱替的格子Boltzmann模拟[D];大连理工大学;2018年
9 雷体蔓;孔隙介质中界面反应对混合过程影响的格子Boltzmann研究[D];华中科技大学;2017年
10 周平;基于相场法的格子Boltzmann模型模拟非牛顿流体液滴撞击壁面及融合[D];重庆大学;2018年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026