提高原油采收率原理(1)-文庫吧
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【正文】 因為 2022年 11月 10日 資源學院石油系 Yuan Caiping 第 13 頁 當經(jīng)過 ?t時刻后 ，上下毛管中的油水界面位置分別為 x1和x2 ， 這時兩毛管中的速度分別為： ? ?? ?? ?? ?)xL(x8rPPV)xL(x8rPPV2o2w22BArxx1o1w21BArxx2211?????????????????? x2 A B 水 油 x1 2211 r xxr xx2121 VV,xx,rr ?? ??? 所以Chapter 1 水驅(qū)油機理 這說明，當油水界進入并聯(lián)毛管的入口端后， 在忽略毛管力的條件下 ，在任何時刻 t時 , 大毛管中的油水界面的推進速度都大于小毛管的推進速度 。 2022年 11月 10日 資源學院石油系 Yuan Caiping 第 14 頁 ?油滴的形成： ?當大毛管內(nèi)油水界面到達 B點時，小毛管中還存在油。 大毛管的水在 B點與小毛管的油接觸，產(chǎn)生一反向彎液面而形成油滴。 A B 水 油 Chapter 1 水驅(qū)油機理 2022年 11月 10日 資源學院石油系 Yuan Caiping 第 15 頁 ? ?cowowBoowwABAPrVxLxrVxLPcrxVPPPPPPPP?????????????????222 )(8 )(88)()()(????(2)存在毛管力排驅(qū)機理： 單根毛細管： 當考慮油水彎液面上的 毛管力時，流速將受毛管力的影響而與上述驅(qū)油機理不同。假設 管壁親水 ，當水進入毛 管后 ， A， B兩點之間的壓差表示為： r μw x L PA 注水 V油 μo θ PB Po Pw Chapter 1 水驅(qū)油機理 2022年 11月 10日 資源學院石油系 Yuan Caiping 第 16 頁 cwPrV??????2ABoL8P????當粘滯壓力降 毛細管壓力降 r μw x L PA 注水 V油 μo θ PB Po Pw Chapter 1 水驅(qū)油機理 2022年 11月 10日 資源學院石油系 Yuan Caiping 第 17 頁 例：設毛管半徑為 r, μo = μw = μ = , ?=0176。 。 利用上式計算 A、B兩點間的壓降。 粘滯力和毛管力對總壓降的貢獻 在油層常見速度下，對于強親水油層，潤濕相排驅(qū)非潤濕相時，壓降總是負值。負的壓降并不意味著排驅(qū)方向逆轉(zhuǎn)。 在親水毛管中，毛管力的方向與油水相之間的壓差方向相反，正是在毛管力作用下 水平毛管自動實現(xiàn)水驅(qū)油 。上表數(shù)據(jù)說明，在親水單根毛管中水驅(qū)油，粘滯力對毛管力是阻力。 V=?m/s, L=500 ?m , ?=30 mN/m 孔隙半徑 r (?m) 粘滯壓力降 8μLV/r 2 (Pa ) 毛管壓力降 △ Pc( Pa) 總壓降 PAPB（ Pa ） 5 10 25 50 100 24000 12022 6000 2400 1200 600 23998 12022 6000 2400 1200 600 Chapter 1 水驅(qū)油機理 2022年 11月 10日 資源學院石油系 Yuan Caiping 第 18 頁 并聯(lián)毛管 A， B兩點間的總壓降對兩并聯(lián)毛管是相同的，若在兩根毛管中都實現(xiàn)水驅(qū)油，油滴將在流速慢的毛管中形成。 PA PB 水 r1 r2 水 油 注水 Chapter 1 水驅(qū)油機理 2022年 11月 10日 資源學院石油系 Yuan Caiping 第 19 頁 V1=0, PAPB=△ Pc1 V10, PAPB△ Pc1 V10, PAPB△ Pc1 V2=0, PAPB=△ Pc2 V20, PAPB△ Pc2 V20, PAPB△ Pc2 并聯(lián)毛管中速度和壓降關系 欲在兩根毛管中都實現(xiàn)水驅(qū)油的條件： ????????????????????????????????????c2PBPAPABPc2pc1p c2pc1p 2r1r 到因此，即故，考 慮2211,0,0cBAcBAPPPVPPPVChapter 1 水驅(qū)油機理 在毛管 1和毛管 2中可能出現(xiàn)的速度和相應的總壓降有以下幾種情況： 2022年 11月 10日 資源學院石油系 Yuan Caiping 第 20 頁 例：設 V2=?m/s, r1= ?m , L=500 ?m , ?=30 mN/m, ?o= ?w= ?=1 mPa?S, ?=0176。 , 求 V1？ 不同 r2/ r1值計算的總壓降和小毛管速度 r2/ r1 PAPB （ Pa） V1 （ cm/s） （ ?m /s） 2 4 10 20 40 12022 6000 2400 1200 600 18800 28100 33800 35600 36600 ? 結(jié)論： V1比 V2大 4個數(shù)量級。 ?當孔隙是強親水時，并聯(lián)毛管中總是小毛管內(nèi)的油先排干凈，而大毛管中仍留下油滴。 Chapter 1 水驅(qū)油機理 smsm：vPaPPPamNPPmrmmNmVmSParrLVBAmmNmsmmSParrLVBA/18800/12022：r12022/12022 5= 2 . 52 =：r 解：10c o s/10302)(105001018c o s28121050c o s/10302)105(/c o s28226326163121163266632222????????????????????????????????????????????????????????????而言對于而言對于 2022年 11月 10日 資源學院石油系 Yuan Caiping 第 21 頁 油滴滯留情況： PA PB 水 r1 r2 水 油 注水 由于半徑 r 和毛管力不同，那么推進 V就不同：一般并聯(lián)毛管中，小毛管中速度快，其內(nèi)油排干凈，大毛管中速度慢，排驅(qū)壓力低，留下殘余油。 2 、小毛管首先突破 B點，因為親水，大毛管中形成兩個彎曲液面，油將以油滴形式存在。 Chapter 1 水驅(qū)油機理 2022年 11月 10日 資源學院石油系 Yuan Caiping 第 22 頁 )c os(
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