流体惯性效应和裂隙几何属性对非达西系数的影响

1

作者 汪慧香 马雷 +1 位作者 邢坤 张昊明 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第9期1263-1270,共8页

文章采用数值模拟方法探究流体惯性效应和裂隙几何属性对非达西系数β的影响,结果表明,随着流体惯性效应(用非达西效应因子E量化)增加,β减小1~2个数量级。当0<E≤0.5时,β量化模型(β=Ae_(h)^(-2b))的幂指数-2b和比例因子A受到流体... 文章采用数值模拟方法探究流体惯性效应和裂隙几何属性对非达西系数β的影响,结果表明,随着流体惯性效应(用非达西效应因子E量化)增加,β减小1~2个数量级。当0<E≤0.5时,β量化模型(β=Ae_(h)^(-2b))的幂指数-2b和比例因子A受到流体惯性效应和裂隙几何属性的耦合影响,即流体惯性效应增大会导致幂指数增大,比例因子减小;裂隙粗糙度增加会导致幂指数减小,比例因子增大。当0.5<E≤1.0时,幂指数和比例因子的变化趋势更为复杂,这是由于强惯性流的出现引起高异质性裂隙流场的结果。结合比例因子和幂指数的无量纲分析,得到考虑裂隙几何属性和流体惯性效应耦合影响下的β量化模型。研究结果可为探究岩石裂隙中的非达西流提供参考。 展开更多

关键词 Forchheimer方程 非达西系数 流体惯性效应 几何属性

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缝洞介质内非达西流动实验研究 被引量：1

2

作者 杨阳 刘慧卿 +2 位作者 张萌 谢灵 郭小倩 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第8期75-78,共4页

采用熔蜡的方法制作了多组全直径缝洞岩心,并利用岩心进行了一系列单相水流动实验,研究缝洞岩心内的流体流动规律。利用单相流动实验结果,采用多参数拟合方法得到适用于缝洞介质的非达西系数表达式,计算了缝洞介质的临界福西海默数（Fo... 采用熔蜡的方法制作了多组全直径缝洞岩心,并利用岩心进行了一系列单相水流动实验,研究缝洞岩心内的流体流动规律。利用单相流动实验结果,采用多参数拟合方法得到适用于缝洞介质的非达西系数表达式,计算了缝洞介质的临界福西海默数（Fo）和临界非达西效应误差。研究结果表明：在矿场的水线推进速度下,压力降与流速存在线性和非线性关系,因此流体的流动规律存在达西流动和高速非达西流动,而其中更多的是高速非达西流动,这主要取决于裂缝的发育程度;Geertsma提出的非达西系数经验公式对于缝洞介质的适用性很差,本文在其基础上修正的非达西系数表达式适用于缝洞介质;缝洞介质的临界福西海默数在0.65±0.1范围内,远远大于砂岩介质的临界Fo,临界非达西效应高达35%~45%,表明非达西效应在缝洞介质中的不可忽略性。 展开更多

关键词 缝洞介质 全直径岩心 非达西系数 福西海默数

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窜流通道高速非达西渗流规律实验 被引量：10

3

作者 刘睿 姜汉桥 +1 位作者 陈民峰 董烈 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期65-69,共5页

我国大部分油田目前都处在高含水或特高含水开发阶段，各种动态监测分析表明，微观上油藏的特定部位形成了几十倍，甚至数百倍于原始孔道的窜流通道。窜流通道引起的注水低效、无效循环问题已经成为制约油田高效开发、提高原油采收率的... 我国大部分油田目前都处在高含水或特高含水开发阶段，各种动态监测分析表明，微观上油藏的特定部位形成了几十倍，甚至数百倍于原始孔道的窜流通道。窜流通道引起的注水低效、无效循环问题已经成为制约油田高效开发、提高原油采收率的主要矛盾。目前，国内外对非线性渗流的研究仍存在很大局限性，而考虑高速非达西渗流的研究更少。以高渗透性填砂管模型为实验对象，设计了窜流通道渗流规律物理模拟实验。根据实验结果，建立了适用于不同级别窜流通道的非达西流系数关系式，揭示了高渗多孔介质的非达西流系数与渗透率、孔隙度之间的内在联系，并在此基础上，进一步研究了达西流向非达西流过渡的临界流速。 展开更多

关键词 窜流通道 高速渗流 窜流实验 非达西流 非达西流系数

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非达西渗流研究进展 被引量：18

4

作者 秦峰 王媛 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第3期25-29,共5页

越来越多的资料表明非达西渗流是普遍存在的现象,而且这种现象对某些实际工程的影响不可忽略,必须对其进行总结和研究.针对非达西渗流的两个研究领域———低速非达西渗流和高速非达西渗流的运动方程等研究成果分别总结;对低速非达西渗... 越来越多的资料表明非达西渗流是普遍存在的现象,而且这种现象对某些实际工程的影响不可忽略,必须对其进行总结和研究.针对非达西渗流的两个研究领域———低速非达西渗流和高速非达西渗流的运动方程等研究成果分别总结;对低速非达西渗流试验方法以及启动压力梯度、拟启动压力梯度和临界压力梯度的产生原因和影响因素进行了论述,且分类介绍了其运动方程;简要介绍了高速非达西渗流的试验方法,并讨论了通过实验曲线建立其运动方程的一般过程,并分类介绍了运动方程;最后概述目前非达西渗流研究的各种问题. 展开更多

关键词 低速非达西渗流(低渗透介质非达西渗流) 启动压力梯度 临界压力梯度 高速(相对)非达西渗流 雷诺系数 摩擦因数 非达西渗流系数

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光滑平行板高速非达西渗流实验研究 被引量：4

5

作者 秦峰 王媛 顾智刚 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第3期18-21,共4页

对于深埋隧洞,由于高地应力和高水压环境,隧洞通过较宽的裂隙就可能发生较大的突水和涌水,而此时水在裂隙中的流动是处于非线性状态,因此开展了光滑平行板高速非达西渗流实验研究.详细介绍了光滑平行板的实验装置和实验步骤,通过对实验... 对于深埋隧洞,由于高地应力和高水压环境,隧洞通过较宽的裂隙就可能发生较大的突水和涌水,而此时水在裂隙中的流动是处于非线性状态,因此开展了光滑平行板高速非达西渗流实验研究.详细介绍了光滑平行板的实验装置和实验步骤,通过对实验数据整理,利用Forchheimer形式的高速非达西渗流运动方程进行曲线拟合,得到每种隙宽的非达西影响系数、渗透率和方差,最终得到本实验的非达西渗流影响系数与渗透率之间的表达式,最后分析了实验产生误差的原因. 展开更多

关键词 光滑平行板实验 非达西渗流影响系数 渗透率 拟合

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低渗透油层不能产生高速非达西流——对《低渗透储层容易产生高速非Darcy流吗?》一文的讨论 被引量：4

6

作者 窦宏恩 《岩性油气藏》 CSCD 2012年第5期19-21,31,共4页

没有任何一位学者的研究结果显示"低渗透储层容易产生高速非达西流"。Forchheimer公式一直被应用于高速气体渗流,该式经变形可得到气体渗流方程,导出的非达西渗流湍流系数理论方程与经验公式是一致的,进而认为Forchheimer公... 没有任何一位学者的研究结果显示"低渗透储层容易产生高速非达西流"。Forchheimer公式一直被应用于高速气体渗流,该式经变形可得到气体渗流方程,导出的非达西渗流湍流系数理论方程与经验公式是一致的,进而认为Forchheimer公式中的非达西流湍流系数经验公式是正确的。有学者之所以否定Forchheimer公式中的非达西渗流湍流系数经验公式的正确性,其主要源于错误地描述了湍流阻力系数与雷诺数的函数关系。进一步研究给出了Forchheimer公式的线性化求解非达西渗流湍流系数的方法。 展开更多

关键词 低渗透 非达西流 非达西渗流湍流系数 雷诺数 层流 湍流

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切向位移作用下粗糙单裂隙高速非达西渗流特性研究 被引量：4

7

作者 陈力 王媛 陈晓静 《水电能源科学》 北大核心 2019年第2期110-114,共5页

目前的粗糙单裂隙非达西渗流特性研究主要集中于隙宽、粗糙度等因素的影响,而对切向位移作用下粗糙单裂隙非达西渗流特性研究较少。对此,基于Forchheimer方程,采用Fluent数值模拟软件,模拟研究了不同切向位移及不同粗糙度对粗糙单裂隙Fo... 目前的粗糙单裂隙非达西渗流特性研究主要集中于隙宽、粗糙度等因素的影响,而对切向位移作用下粗糙单裂隙非达西渗流特性研究较少。对此,基于Forchheimer方程,采用Fluent数值模拟软件,模拟研究了不同切向位移及不同粗糙度对粗糙单裂隙Forchheimer特征参数的影响,进而探讨了切向位移作用下粗糙单裂隙的非达西渗流特性。结果表明,渗透率k随粗糙度、切向位移的增大而减小;非达西影响系数β随粗糙度、切向位移的增大而增大,并获得定量的关系;临界雷诺数Rec可通过β、粗糙度、切向位移间定量关系由等效水力隙宽换算求得,且随粗糙度、切向位移的增大而增大。 展开更多

关键词 Forchheimer方程 渗透率 非达西影响系数 切向位移 临界雷诺数

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气体压力和孔隙对垃圾土体气体渗透系数影响的研究 被引量：12

8

作者 施建勇 赵义 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期586-593,共8页

垃圾土的非饱和气体渗透系数是填埋场气体运移分析和抽气井设计的重要参数,孔隙比、有机物含量、饱和度等是影响垃圾土渗透特性的主要因素。通过研制的垃圾土非饱和渗透试验仪,进行了不同影响因素下的非饱和垃圾土气体渗透试验,发现渗... 垃圾土的非饱和气体渗透系数是填埋场气体运移分析和抽气井设计的重要参数,孔隙比、有机物含量、饱和度等是影响垃圾土渗透特性的主要因素。通过研制的垃圾土非饱和渗透试验仪,进行了不同影响因素下的非饱和垃圾土气体渗透试验,发现渗透系数随渗透压力呈现非线性特性,可以用Forchheimer非达西渗流方程较好地拟合。孔隙比增加,渗透系数增大,非达西系数Ba逐渐减小,分界点的气体压力减小;有机物含量越高,渗透系数越小,分界点气体压力越大;片状分布有机物使有效连通的渗透路径减少是垃圾体气体渗透特性降低的原因;饱和度越高,垃圾土的渗透系数越小,分界点气体压力越大;在试验的有效孔隙范围内,渗透系数、分界点气体压力与有效孔隙呈现较好的相关关系、非达西系数变化不大。 展开更多

关键词 渗透性 非达西系数 分界点 有效孔隙比 气压力

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充填防砂井表皮系数研究 被引量：5

9

作者 罗天雨 郭建春 +1 位作者 赵金洲 任勇 《西南石油学院学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期34-36,共3页

从砾石充填防砂井的基本渗流规律出发,将流量的自动分配引入近井各个阻力区,剖析每个阻力区的流速变化,采用压降的形式,推导出了射孔炮眼穿出钻井污染带与未穿出钻井污染带时,污染带与炮眼内流动的层流表皮系数和紊流表皮系数;将常规径... 从砾石充填防砂井的基本渗流规律出发,将流量的自动分配引入近井各个阻力区,剖析每个阻力区的流速变化,采用压降的形式,推导出了射孔炮眼穿出钻井污染带与未穿出钻井污染带时,污染带与炮眼内流动的层流表皮系数和紊流表皮系数;将常规径向渗流的紊流表皮系数的分析方法引入裂缝渗流紊流表皮系数的分析,导出了压裂充填的紊流表皮系数;同样考虑流速在射孔孔眼附近的急剧增加,推导出了压裂充填的汇聚表皮系数。计算结果与数值解的时比,反映了以上方法的合理性。 展开更多

关键词 砾石充填 污染表皮系数 炮眼表皮系数 汇聚表皮系数 非达西表皮系数

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缝洞型碳酸盐岩储层产能方程及其影响因素分析 被引量：28

10

作者 高树生 刘华勋 +2 位作者 任东 胡志明 叶礼友 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期48-54,共7页

缝洞型碳酸盐岩气藏储层基质孔隙度、渗透率低,孔洞缝发育,非均质性严重,渗流规律复杂,气体流态特征及其关键影响因素是建立合理有效的缝洞型碳酸盐岩气藏气体渗流模型的重要基础。为此,开展了基岩孔隙型、裂缝型、溶蚀孔洞型3种不同储... 缝洞型碳酸盐岩气藏储层基质孔隙度、渗透率低,孔洞缝发育,非均质性严重,渗流规律复杂,气体流态特征及其关键影响因素是建立合理有效的缝洞型碳酸盐岩气藏气体渗流模型的重要基础。为此,开展了基岩孔隙型、裂缝型、溶蚀孔洞型3种不同储层特征岩样的渗流特征与应力敏感物理模拟实验,得到了不同储层特征岩样对应的流态特征与应力敏感特征;通过研究其影响程度,获取了碳酸盐岩储层应力敏感模型和高速非达西渗流系数模型,最终建立起了考虑应力敏感与高速非达西系数的二项式气体渗流模型和产能方程。数值计算结果表明:①碳酸盐岩气藏产能计算时孔隙型储层若只考虑应力敏感,由此引起的产能损失幅度在30%左右;②溶蚀孔洞型储层若只考虑高速非达西效应,由此引起的产能损失幅度在20%左右;③裂缝型储层需要综合考虑应力敏感和高速非达西效应,两者共同作用导致的产能损失在40%左右。上述规律性认识对生产实践具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 碳酸盐岩 孔隙型 裂缝型 溶蚀孔洞型 储集层 渗流 生产能力 应力敏感 高速非达西系数

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单裂隙中开度及粗糙度对Forchheimer公式特征参数的影响 被引量：1

11

作者 于可 王媛 牛玉龙 《水电能源科学》 北大核心 2018年第5期98-101,136,共5页

Forchheimer公式已广泛应用于高速非达西渗流计算中,但裂隙开度与粗糙度对公式中的特征参数k和β的影响研究尚不够明确。为此,应用Fluent计算软件,用标准J_(JRC)曲线模拟裂隙结构表面粗糙度,研究了裂隙开度b与裂隙粗糙度(J_(JRC))对渗透... Forchheimer公式已广泛应用于高速非达西渗流计算中,但裂隙开度与粗糙度对公式中的特征参数k和β的影响研究尚不够明确。为此,应用Fluent计算软件,用标准J_(JRC)曲线模拟裂隙结构表面粗糙度,研究了裂隙开度b与裂隙粗糙度(J_(JRC))对渗透率k和非达西系数β的影响。结果表明,粗糙裂隙中发生高速渗流时,渗透率与J_(JRC)呈负相关关系,与裂隙开度呈正相关线性关系,裂隙开度是影响渗透率的主要因素;β随着J_(JRC)的增大而增大,随着裂隙开度的增大而减小;非达西系数与渗透率之间存在着负相关关系,这种关系可用幂函数来较好表达。 展开更多

关键词 Forchheimer公式 节理粗糙度系数 裂隙开度 渗透率 非达西系数

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