Моделирование переноса дисперсных частиц фильтрационным потоком

• Автор: Никаньшин, Дмитрий Павлович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 106 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. Моделирование переноса дисперсных частиц однофазным фильтрационным потоком
1.1 Математическое описание процесса переноса дисперсных частиц однофазным фильтрационным потоком
1.2 Численная модель переноса дисперсных частиц однофазным фильтрационным потоком
1.3 Результаты расчетов
РАЗДЕЛ 2. Моделирование переноса дисперсных частиц двухфазным
фильтрационным потоком
2.1 Математическое описание процесса переноса дисперсных частиц двухфазным фильтрационным потоком
2.2 Численная модель переноса дисперсных частиц двухфазным фильтрационным потоком
2.3 Результаты расчетов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Фильтрация в горных породах многокомпонентных флюидов (жидкостей и газов, содержащих ассоциированные с ними взвешенные, эмульгированные или растворенные вещества) сопровождается диффузией этих веществ и массообменом между ними и горными породами. Происходит [19, 70] выделение некоторых компонентов из флюида и присоединение их фильтрующей породой. Такими видами массообмена являются адсорбция из растворов, кристаллизация и выпадение растворенных веществ в осадок, прилипание взвешенных и эмульгированных частиц к поверхности пор и трещин (кольматация) [70], При фильтрации жидкости, содержащей твердые взвешенные частицы, происходит изменение основных физических свойств пористой среды - пористости, проницаемости и массы породы. В общем случае такой процесс фильтрации следует понимать как движение в пористой среде жидкости, несущей твердые и газообразные частицы и деформирующей грунт.
Пористые материалы в большинстве случаев обладают сложной нерегулярной стохастической структурой. Отдельные поры, составляющие в совокупности пространство пор, отличаются по форме, размерам, ориентации, шероховатости и кривизне поверхности. То же можно сказать и о частицах, образующих скелет тел корпускулярного строения. Неоднородные среды, обусловленные различием характеристик отдельных структурных элементов (пор или
частиц), называются микронеоднородностями. Характерный масштаб микронеонородностей - порядка размера структурного элемента и, следовательно, много меньше геометрических размеров обычных пористых тел.
Капиллярные модели представляют пространство пор в виде системы каналов с определенными геометрическими свойствами. Например, в модели одинаковых прямых капилляров основными параметрами являются число капилляров в единице объема л и их эквивалентный радиус рэ.
В большинстве случаев эквивалентный радиус выбирают из условия соответствия модели определенному физическому эксперименту. Например, измерив капиллярный подъем смачивающей жидкости в пористой среде, эквивалентный радиус пор принимают равным радиусу цилиндрического капилляра, в котором жидкость поднимается на ту же высоту. Измерив избыточное давление, при котором несмачивающая жидкость заполняет пористое тело, эквивалентный радиус пор выбирают равным радиусу цилиндрического капилляра, который заполняется при тех же условиях. Измерив относительную упругость пара, при котором объем пор заполняется капиллярным конденсатом, эквивалентный радиус выбирают равным радиусу цилиндрического капилляра, в котором при этих условиях происходит капиллярная конденсация