【摘 要】
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作为一项采油新技术,外加电场提高采收率由于其零污染、造价低、使用方便等优势已经是一个不可无视的研究方向。外加电场对低渗透油藏的高效率开发同样有着重要的研究意义。基于电动现象和储层孔隙度的理论知识,建立了电场作用下孔隙介质中两相渗流的数学模型。通过对有限元求解方法的研究,推导出两相渗流时的压力有限元模型和孔隙度有限元模型。由于孔隙度的变化会影响到储层中流体的流速大小,因此本文将从孔隙度的角度研究外加
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作为一项采油新技术,外加电场提高采收率由于其零污染、造价低、使用方便等优势已经是一个不可无视的研究方向。外加电场对低渗透油藏的高效率开发同样有着重要的研究意义。基于电动现象和储层孔隙度的理论知识,建立了电场作用下孔隙介质中两相渗流的数学模型。通过对有限元求解方法的研究,推导出两相渗流时的压力有限元模型和孔隙度有限元模型。由于孔隙度的变化会影响到储层中流体的流速大小,因此本文将从孔隙度的角度研究外加电场对渗流的影响情况。利用COMSOL Multiphysics耦合软件对其进行求解,得到外加电场与流速的关系曲线图。在以上研究的基础上,本文又设计三个不同孔隙半径的模型,分别在其两端施加外加电场,并对这些孔隙介质模型的两相渗流进行模拟研究。在压力和外加电场均为定值时,渗流速度随着外加电场的增大而增大,且孔隙半径越小,流速随电压差增加的越明显。在0-30k V范围内的最佳效果电位差点为25k V,这时模型中的渗流速度随外加电场的增大变化趋于平缓,其数值趋近于最大值。通过对不同电源进行分析,决定选择由Buck电压馈电拓扑和正负双向倍压整流相结合的稳压电源作为外加电场的电源,并对其原理和框架进行简要说明。根据所选电源和技术情况分析本论文研究的渗透率提高两相渗流机理的可行性。
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