水氣兩相流在裂隙巖體中運(yùn)移規(guī)律的數(shù)值模擬研究.pdf

1、石油、天然氣、地?zé)岬饶茉撮_(kāi)采工程及環(huán)境保護(hù)的地下流體系統(tǒng)中均可見(jiàn)到多相流體在裂隙中流動(dòng)現(xiàn)象。裂隙中多相滲流在石油運(yùn)移、礦物沉積及水熱交換系統(tǒng)的演化起了重要作用，水氣兩相流在裂隙巖體中的滲流問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。本文基于粘性流體力學(xué)和多相滲流力學(xué)理論，將裂隙巖體簡(jiǎn)化為等效連續(xù)介質(zhì)和裂隙孔隙雙重介質(zhì)，系統(tǒng)研究了水氣二相流體在裂隙巖體介質(zhì)中的運(yùn)移規(guī)律，包括二相滲流理論分析、巖體介質(zhì)模型數(shù)學(xué)模型建立和滲流效應(yīng)分析三部分內(nèi)容，本文的主要工作如

2、下:
　　(1)應(yīng)用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論，兩相流滲流理論，并結(jié)合Darcy定律建立了兩相流運(yùn)移動(dòng)力模型，建立了各向同性的等效連續(xù)介質(zhì)模型以及裂隙孔隙雙重介質(zhì)模型;
　　(2)基于蒙特卡洛隨機(jī)方法建立了巖體的裂隙網(wǎng)絡(luò)模型。根據(jù)巖體裂隙幾何參數(shù)（產(chǎn)狀、密度、跡長(zhǎng)和張開(kāi)度）的隨機(jī)分布規(guī)律在巖體裂隙模擬的基本假定基礎(chǔ)上，基于蒙特卡洛隨機(jī)方法在MATLAB中構(gòu)筑結(jié)構(gòu)面在二維平面上的組合形態(tài)，形成二維裂隙網(wǎng)絡(luò)模型;
　　(3)根據(jù)兩種

3、不同介質(zhì)模型中二相流流動(dòng)規(guī)律的數(shù)值模擬研究，分別對(duì)相對(duì)滲透率曲線及二相流運(yùn)移速度矢量變化情況進(jìn)行了描述分析，得到裂隙孔隙雙重介質(zhì)模型較等效連續(xù)介質(zhì)模型驅(qū)替效果明顯;
　　(4)裂隙網(wǎng)絡(luò)模型將巖體看成單一的按幾何形狀有規(guī)律分布的裂隙介質(zhì)組成，所以不同的巖體裂隙幾何參數(shù)對(duì)建立的裂隙網(wǎng)絡(luò)模型的滲透性必然有影響，結(jié)果表明:密度對(duì)滲透性的影響，隨著密度的增大，密度的增加對(duì)滲透性的影響越來(lái)越小。跡長(zhǎng)對(duì)滲透性的影響，隨著跡長(zhǎng)的增大，跡長(zhǎng)的增加對(duì)