文档介绍：非牛顿流体的孔隙级别建模 Xavier Lopez <著>帝国理工大学该论文符合伦敦大学和帝国理工大学的要求,顺利提交获得博士学位。 摘要油田上广泛应用的复杂流体,绝大部分是假塑型非牛顿流体,表现出剪切稀释性。利用已建立的模型,人们对以粘度,剪切变形为主的宏观特性有了很好的理解。理想情况下,人们希望以此为基础,将这种特性推广到非牛顿流体在多孔介质中渗流的情况,并且在不做进一步实验的前提下,预测它的宏观特性。本文重点研究了在多孔介质中,假塑性流体单相流和多相流的渗流特性。该研究首先列出现有理论模型和实验成果,而后介绍解决文献综述中提出的问题的方法。模型使用了能代表真实岩心无序拓扑结构的空隙网络模型,并把捕获的砂岩和砂的几何和拓扑结构输入到流动模型中。通过改变计算机程序来解释非牛顿流体的流变性,在预测四组单相流实验中均获得了成功。该模型也被用来探究非牛顿流体在多孔介质中的渗流机理,影响因素和宏观流变性,与此同时,上述方法也获得了延伸,用来分析多相流的输送、驱替特性。本文给读者提供一些参考, 以期能从宏观流动参数中推断出单相和多相流特性。最后,作为该方法的拓展, 讨论了粘弹性流体的相关特性。致谢(从略) 目录摘要Ⅰ致谢Ⅱ目录Ⅳ插图列表Ⅶ表格列表Ⅷ符号注释ⅹⅲ 流变学背景 简介 黄胞胶溶解特性 剪切稀释性 概述 实验现象 多孔介质中的单相流 矿场流变性 毛细管束模型 有效介质理论 连续法 空隙网络模型 多孔介质中现象学影响 衰竭层现象 吸附 多孔介质中的多相流 问题提出 网络模型背景 适用于假塑性流体的孔隙网络模型 幂律型流体在圆形毛细管中的解析解 孔隙级别建模 本章小结 沙包预测 Hejri 等人的实验 沃格尔与普什实验 砂岩预测 坎内拉等人的实验 弗莱彻等人的实验 讨论 卡罗模型预测 实验确定比例系数 本章小结 全流变性和矿场流变性 空隙网络模型 低幂律指数的预测 基于多孔介质结构的比例系数 立方体网络模型的产生 立方体网络模型的成果 粘弹性流体的单相流 粘弹性溶液的全流变 矿场试验 本章小结 模型描述 牛顿流体多相流 非牛顿流体多相流 初次排水 二次渗吸 讨论 本章小结 总结 工作建议参考文献附录 A全流变性 B贝雷网络特性 C沙包网络特性 D非均质砂岩网络特性 E网络数据文件结构 F两相非牛顿流体网络仿真代码手册 G立方网络生成代码( netgen )使用手册第一章绪论石油工业是现代能源行业的心脏,当今世界对石油需求量非常大,并且未来几十年还会持续增长。 2003 年,原油