Эффективная вязкость течения растворов электролитов в пористой среде. Теория и эксперимент

• Автор: Корюзлов, Андрей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Содержание
Содержание
Введение
Глава 1. Течение электролита в пористой среде
1.1 Перколяционная модель течения электролита в пористой среде
1.2 Обоснование выбора модели Гуи-Чэпмена для ДЭС
1.3 Эффект электровязкости
1.4 Перколяционная модель течения электролита в пористой среде в области высоких потенциалов
1.5 Учёт поверхностной проводимости при определении -потенциала методом потенциала протекания
1.5.1 Удельное сопротивление неоднородной среды, насыщенной раствором электролита
1.6 Учёт влияния температуры на эффективную вязкость и потенциал
Глава 2. Численный эксперимент
2.1 Расчёт эффективной вязкости для модельной порометрической кривой
2.2 Влияние температуры на эффективную вязкость
2.3 Оценка влияния величины эффективной вязкости на прогнозные показатели разработки нефтегазовых месторождений
Глава 3. Экспериментальное исследование эффективной вязкости электролита
3.1 Описание установки, подготовка образцов, погрешности измерений
3.2 Данные порометрии

3.3 Определение величины С, -потенциала и эффективной вязкости при различных концентрациях водного раствора электролита
3.4 Сравнение экспериментальных данных с результатами численного моделирования
Заключение
Литература
Введение
Актуальность исследования. Изучение процесса течения флюидов в пористой среде играет ключевую роль в таких важных и сложных технологических циклах как добыча нефти, газа и газового конденсата.
На данный момент при моделировании гидродинамики процесса разработки влияние электрокинетических эффектов не учитывается, что приводит к погрешностям в адаптации гидродинамических моделей и в прогнозируемых показателях разработки. В частности, при построении гидродинамических моделей месторождений (равно как и в других расчётах, связанных с процессами фильтрации электролитов в пористых средах), используются классические фильтрационные модели, не учитывающие электрокинетические эффекты, обуславливающие изменение вязкости флюида при течении в пористой среде по сравнению с вязкостью этой жидкости в капельном состоянии. Это и приводит к тому, что при расчёте процесса разработки месторождений возникают существенные ошибки.
Актуальность работы определяется необходимостью исследования природы влияния электрокинетических эффектов на характер течения флюидов в пористых средах и определения диапазонов параметров коллектора и насыщающего его флюида, в которых эти эффекты наиболее существенно проявляются. Чрезвычайно важным и актуальным для любого исследования является придание ему комплексного характера: организация экспериментов, адекватных предлагаемой
модели процесса, и сравнение полученных теоретических выводов с данными проведённого эксперимента.

2) последовательно для всех радиусов капилляров от Гт!п до Гтт
путём решения системы ( 45) находится распределение потенциала. Распределение потенциала рассчитывается на разностной сетке, которая обеспечивает сходимость процедуры итерирования по Зейделю.
3) С целью уменьшения времени счёта сетка, использовавшаяся, для нахождения потенциала укрупняется и методом Симпсона вычисляются интегралы для (г,, (т2, Сг3 и феноменологические
коэффициенты Ьп,Ьи,1и21,Ь22 для текущего радиуса капилляров;
4) по данным расчётов пунктов 2-3 строятся сеточные функции Ьп(г),Ь12(г),Ь2](г),Ь22(г), вычисляется значение скорости по (35);
5) С, -потенциал задаётся равным 0, при прочих равных условиях повторяются вычисления из пунктов 2-4, находится отношение скоростей фильтрации при наличии -потенциала и в случае когда он равен 0, зная значение вязкости для капельной жидкости вычисляется эффективная вязкость жидкости.
1.5 Учёт поверхностной проводимости при определении -потенциала методом потенциала протекания
В результате адсорбции ионов их суммарная концентрация в объёме ДЭС превышает таковую в окружающем свободном растворе (п0). Согласно уравнению (5) избыток противоионов превышает (по абсолютной величине) недостаток коионов. В этом случае если