嵌有類分形樹狀分叉網(wǎng)絡(luò)的多孔介質(zhì)中非牛頓流體滲流特性研究.pdf

1、裂縫型多孔介質(zhì)廣泛存在于土壤、地下水資源、油氣藏資源、礦產(chǎn)資源、材料科學(xué)與工程、農(nóng)副產(chǎn)品、食品和醫(yī)藥品干燥、植物、動(dòng)物和人體及其臟器等領(lǐng)域。近年來,隨著大量裂縫性油、氣田的發(fā)現(xiàn)和開發(fā),用樹狀分叉網(wǎng)絡(luò)來近似多孔介質(zhì)中的裂縫,并以此來研究裂縫—孔隙雙孔隙率(雙重)介質(zhì)的輸運(yùn)特性已成為熱點(diǎn)科學(xué)問題。通常,油氣藏可以看成是由一些隨機(jī)分布的毛細(xì)管(多孔介質(zhì))和孔隙率不同于母體介質(zhì)的裂縫網(wǎng)絡(luò)組成,這樣它們就形成了所謂的雙孔隙率型、雙重介質(zhì)。多孔介質(zhì)

2、的孔隙度和滲透特性受顆粒幾何形狀、大小及其空間分布、孔隙連通性的影響;母體多孔介質(zhì)的孔隙度比裂縫系統(tǒng)的孔隙度高,但它的滲透率卻比裂縫網(wǎng)絡(luò)滲透率低,前者主要起儲(chǔ)集流體的作用,后者起著主要流動(dòng)通道的作用。本文主要研究這種雙孔隙率型、雙重介質(zhì)的流動(dòng)特性。研究結(jié)果能夠?yàn)橐恍┕こ虘?yīng)用領(lǐng)域,如石油工程、環(huán)境工程、化學(xué)與巖土工程等提供一定的理論指導(dǎo)。
　　本文共分六章。第一章綜述了多孔介質(zhì)、類分形樹狀分叉網(wǎng)絡(luò)和非牛頓流體的研究背景及相關(guān)的理論;

3、第二章基于冪律流體滿足的廣義達(dá)西定律和直毛細(xì)管模型,提出了冪律流體在類分形樹狀分叉網(wǎng)絡(luò)中滲透率的分形模型;第三章研究了毛細(xì)壓差對嵌套“點(diǎn)到線”型類分形樹狀分叉網(wǎng)絡(luò)的雙孔隙率復(fù)合介質(zhì)滲流特性的影響,我們提出的相對滲透率的分形模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較,兩者吻合的較好;第四章提出了Bingham流體在嵌套單個(gè)類分形樹狀分叉網(wǎng)絡(luò)的多孔介質(zhì)中啟動(dòng)壓力梯度的分形模型,給出了啟動(dòng)壓力梯度的分形解析表達(dá)式;第五章內(nèi)容是基于實(shí)際雙孔隙率型、雙重介質(zhì)(如油氣藏