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多孔介质中非牛顿液体流动界面稳定性研究

张立影  
【摘要】: 目前,油田中对有些水驱油藏采用了多种非牛顿驱替液来驱替原油。这些非牛顿驱替液能提高驱替时的体积波及效率。例如,聚合物溶液驱就会大大提高原油采收率。采用非牛顿驱替液的主要目的是消除直接导致低原油采收率的粘性指进。 本文详细阐述了油藏多孔介质中驱替液与原油的非牛顿性质对径向驱油机理的影响。文中用带屈服应力的假塑性流体描述驱替液性质,用宾汉流体描述原油性质。建立并近似求解了流动界面稳定性方程,提出了一种线性稳定性理论,得到了满足驱替液与被驱替液之间界面稳定性的充要条件;用所提出的理论解释了非混相非牛顿原油驱替机理。从讨论稳定性充要条件的结果中可以看出,驱替液与被驱替液的非牛顿性质会影响流动界面的稳定性;驱替前缘界面存在临界值,当驱替前缘半径大于此临界值时,扰动开始减小,粘性指进开始消失,界面开始趋于稳定。 在结合油田实际数据的基础上,本文对油藏性质、地层流体性质、注入液的流变性质及注入速率之间的相互制约关系进行了分析,这对油田实际中优选由油藏性质和地层流体性质决定的用于驱油的非牛顿液体流变参数具有一定的指导意义。


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