水驱油过程中,多孔介质中的残余油一般难以被驱替出来,而聚合物溶液驱替效果较好。很多研究者通过实验研究证实,粘弹性聚合物溶液能够提高微观驱油效率。本文对聚合物驱基础理论的研究现状进行了较为全面、系统的调研工作。调研结果表明,目前,有关聚合物驱的基础理论还很不完善,对聚合物溶液流变性行为的描述仍采用经验或半经验的本构方程,粘弹性流体的微观驱油机理方面的探讨仍以实验研究为主,对一些驱油现象只能从定性的角度去解释,理论研究仍有待进一步深化。因此除了选择适当的粘弹性流体模型,抽象出体现油藏孔隙特点的几何模型外,还必须采用有效的数值方法求解数学模型,从而在理论上定量地研究聚合物溶液的粘弹性对微观波及效率的影响。为此,本文相继开展了以下研究:结合聚合物溶液的典型流变特征,从分析众多描述聚合物溶液流变性的本构方程出发,根据聚合物溶液的流变性,研究多种本构方程的特点,选择了能够比较准确描述黏弹性聚合物溶液流变性的Phan-Thien-Tanner(PTT)模型。建立了包括连续性方程、动量方程和PTT本构方程的黏弹性流体微观流动数学模型,采用交错网格有限体积法对方程进行数值离散,并且采用乘方格式对动量方程进行离散,采用一阶迎风格式对本构方程进行离散,从而得出控制方程组的离散方程式。对离散方程组的求解是对物理过程进行数值模拟的最后一个重要环节,本文应用了SIMPLE算法,并补以压力修正技术以促进收敛,最终,解决了高威森博格数(We)这一问题,得到了在等流量和等压差两种情况下粘弹性流体的流动特征图。在计算孔隙模型的微观波及效率时,本文给出了波及边界的定义,并采用速度法确定其在流场中的位置,定量分析了聚合物溶液的弹性对微观波及效率的影响。通过分析计算结果发现,威森博格数(We)对流体的微观波及效率有十分重要的影响,随着黏弹性的增加,在凸角处的流体波及范围明显的增大,因此凸角处的非流动区域即死油区的范围减小。相对于牛顿流体,聚合物溶液的流动速度也在变大,进一步证实了微观波及效率随着弹性的增加而不断提高,因此具有黏弹特性的聚合物溶液相对于牛顿流体能够更好的驱替残余油、提高驱替效率。