【正文】 在建模期間，還得到了其他老師的幫助和指導(dǎo)，在此一并向他們表示深深地謝意。白老師嚴謹和富于創(chuàng)新的治學作風、一絲不茍的治學精神使我終生受益。從論 文的選題方向、研究內(nèi)容、實驗方案的制訂以及整個研究過程和論文的撰寫都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成。因此開發(fā)多種有效驅(qū)油方式是迫在眉睫的。 數(shù)據(jù)顯示，我國低滲透油氣儲藏約 億噸 [13]，尚有 50％ 左右未動用。在以后的研究中，我們可以從以下幾方面著手： （ 1）采用其他驅(qū)油方案，比如說現(xiàn)在最常用的化學驅(qū)油法，因為水驅(qū)油效率較低，而化學驅(qū)油能夠進一步提高驅(qū)油效率。 展望 本次研究運用 Fluent 對水驅(qū)油的不同出、入直徑比例的通道模型模擬，分析其通道流場，得出了縮孔孔徑比對水驅(qū)油過程中原油采收的影響規(guī) 律。 （ 2） 從驅(qū)油效率來說，出、入口比例為 1： 1 通道模型驅(qū)油速度較大，單位時間流量較大，并且出、入口比例為 1： 1 模型所受阻力系數(shù)較小，因此驅(qū)油效率大于其他比例的孔徑模型。 圖 38不同出入口孔徑比的模型的位置與速度的云圖 +000 0 0 0 0 0 mmm/s1:11:21:31:41:5榆林學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 4 結(jié)論與展望 結(jié)論 通過對不同孔徑比縮孔中驅(qū)油時流體流動行為的演變分析，得出以下結(jié)論： （ 1） 從速度場來說，出、入口比例為 1： 1 通道模型速度比較恒定，由于進、出口直徑比相同，其阻力系數(shù)一致，水驅(qū)油比 較流暢。從圖中可以看出 出口、入口比例為 1： 1 通道模型流體速度比較恒定，其它比例通道流體速度先增后減，對比阻力圖知進入縮孔通道阻力系數(shù)增大，導(dǎo)致流體受阻，因而速度減小。從圖中可以看出 出口、入口比例為 1： 5 的通道模型阻力系數(shù)比較恒定，出口、入口比例為 1： 1： 2 的通道模型阻力系數(shù)波動較大，當?shù)竭_ 140 步左右時，也就是驅(qū)油即將結(jié)束時 出口、入口比例為 1： 1 通道模型阻力系數(shù) 在減 小，說明此時的縮孔對油的阻礙較小，能最大可能的達到高效率驅(qū)油。水油有明顯的分界面，此時水油流動較為緩慢，從壓力分布圖上看出縮孔處壓力較直通道處緩慢增大。 驅(qū)油過程中儲層縮孔中的流場 12 （ a） （ b） （ c） （ d） （ e） 圖 35 不同出入口孔徑比的水進入縮孔的流動狀態(tài)圖 （ 2） 圖 36 為，為出口、入口孔徑比分別為 1： 1： 1： 1： 4 和 1：5 的水進入縮孔時的壓力云圖。 從圖 （ a）、（ b）、（ c）、（ d）、（ e） 看出在 油的運動即將結(jié)束時，隨著縮孔出口直徑越來越小，并且模型建立的時候縮孔通道取得不定長，導(dǎo)致出口形成死口，水油流動緩慢，當水驅(qū)油進行到一定程度時，就會十 分緩慢，甚至停止。從圖 （ a）、（ b）、（ c）、（ d）、（ e） 看出在水進入縮孔時不同孔徑比的縮孔模型， 水油兩相壓力分布比較明顯，直通道內(nèi)壓力較為恒定首先對比 33 的 相位圖，當油剛進入縮孔通道時，水油有明顯的分界面，并且分界面開始波動，此時水油流動較為緩慢，從壓力分布圖上看出縮孔處壓力較直通道處緩慢增大。圖 （ b）、（ d） 、 （ e） 中水油層面波動較大，呈斜坡狀。 （ a） （ b） （ c） （ d） （ e） 圖 32 不同出入口孔徑比的初始流動壓力云圖 對水運動到縮孔處的分析 （ 1）如圖 33 所示，依次為出口、入口孔徑比分別為 1: 1: 1: 1:4和 1:5 的驅(qū)油通道模 型，此時為水進入縮孔時的流動狀態(tài)圖。 （ a） （ b） （ c） （ d） （ e） 圖 31 不同出入口孔徑比的初始流動狀態(tài)圖 榆林學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 （ 2） 如圖 32 所示，依次為出口、入口孔徑比分別為 1： 1： 1： 1：4 和 1： 5 的初始時刻水油開始流動的壓力云圖。 對于初時刻水油運動的分析 （ 1）如圖 31 所示，依次為出口、入口孔徑比分別為 1: 1: 1: 1:4和 1:5 的初始時刻水油開始流動的狀態(tài)圖。如下圖 21 為 1:1 通道模型的網(wǎng)格劃分圖，圖 22 為其幾何中心處的放大圖。因此，對于一般電腦，網(wǎng)格數(shù)量超過十萬以后，求解過程會很費時，甚至會出現(xiàn)計算錯誤。因而，對于網(wǎng)格的劃分，越細越好，網(wǎng)格的數(shù)量越多越好，這樣分析的結(jié)果也會 更準確。以 計算得到的 Pc 值作為入口壓力，出口壓力值設(shè)為 0Pa。 儲層 縮孔中的 原油密度 為，粘度 為 根據(jù) LaplaceYong 方程確定通道中的毛細管力 ： 式（ 21） LaplaceYong 方程 式 （ 21） 中， Pc是毛細管力， θ 是油、水間的潤濕角， Rc是毛細管當量半徑， γlg是油水的界面張力。它可以給管壁內(nèi)側(cè)的液體提供一個自然上升的作用力，這個力為水驅(qū)油的阻力。 建立管道入口半徑為 40μm，直通道長 400μm，縮孔通道為 400μm 的幾何模型 。模型建立的目的為：能建立起真實反應(yīng)實際設(shè)計原型的數(shù)學模擬。再次打開 Tecplot，導(dǎo)入 Fluent 模擬出的 cas 文件，進行速度截面的截取，并且將得到的dat 文件輸出為 txt 格式即可，然后利用 Excel 繪制速度云圖即可。隨著功能的擴展和完善，在工程和科學研究中Tecplot 的應(yīng)用日益廣泛，用戶遍及航空航天、國防、汽車、石油等工業(yè)以及流體力學、傳熱學、地球科學等科研機構(gòu)。 Tecplot 是繪圖和 數(shù)據(jù)分析 的通用軟件，對于進行數(shù)值模擬、數(shù)據(jù)分析和測試是理想的工具。它提供了豐富的繪圖格式，包括 xy 曲線圖，多種格式的的 2D 和 3D 面繪圖，和 3D 體繪圖格式。然后開始水驅(qū)油仿真模擬。 本次模擬計算利用 Fluent 軟件，首先通過導(dǎo)入 Gambit 軟件建立的初步網(wǎng)格模型，將縮管內(nèi)的流動介質(zhì)定義為水和油，設(shè)置為層流、不定長參數(shù)。由于采用了多種求解方法和多重網(wǎng)格加速收斂技術(shù)，因而 FLUENT 能達到最佳的收斂驅(qū)油過程中儲層縮孔中的流場 6 速度和求解精度 [11]。劃分好以后經(jīng)過測試，當網(wǎng)格密度達到一定程度后，即使再提高其密度，對計算的精確性也無影響，不過計算量卻大為增加，因此選用合適的劃分密度，可以減小計算量。 GAMBIT 中專用的網(wǎng)格劃分算法可以保證在復(fù)雜的幾何區(qū)域內(nèi)直接劃分出高質(zhì)量的四面體、六 面 體網(wǎng)格或混合網(wǎng)格； 該模型的建立采用 Fluent 自帶的軟件 Gambit 建立物理仿真模型，為了直觀的計算及便于網(wǎng)格劃分，直接建立 2D 管道的模型，管道直徑為 40 微米、長度 800微米。 GAMBIT 軟件具有以下特點： （ 1）它具有二維、 三維幾何建模能力，通過多種方式直接建立點、線、面、體，而且具有強大的運算能力 ， 可對自動生成的文件進行編輯，以自動控制修改或生成新幾何與網(wǎng)格； （ 2） 可以導(dǎo)入 PRO/E、 UG、 CATIA、 SOLIDWORKS、 ANSYS 等大多數(shù)CAD/CAE 軟件所建立的幾何和網(wǎng)格。面向 CFD 分析的高質(zhì)量的前處理器，其主要功能包括幾何建模和網(wǎng)格生成。 GAMBIT 通過它的用戶界面來接受用戶的輸入。該層系在 鉆井、錄井、取心顯示含油性良好，而測井曲線顯示為類似于含水砂巖特征，表現(xiàn)為較高孔隙度、較低電阻率特征，屬于低孔低滲型和低孔特低滲