在油氣開發(fā)過程中,特別是三次采油中,如水驅(qū)和氣驅(qū)中,普遍存在粘性指進現(xiàn)象,粘性指進的出現(xiàn)會降低油氣的采收率。因此,對多孔介質(zhì)內(nèi)不混溶兩相驅(qū)替過程的研究非常有必要。格子Boltzmann方法邊界處理簡單,具有天然并行性,多相流LBM模型中的Shan-Chen模型可以自動捕捉相界面,且可直接反映流體與固壁間作用力�；谏鲜鲈�,本文利用Shan-Chen模型在孔隙尺度上對多孔介質(zhì)內(nèi)的兩相不混溶驅(qū)替過程進行了模擬,具體開展了如下工作:(1)基于D2Q9模型,應(yīng)用不同的邊界格式,模擬了方腔流動和圓柱繞流,并與基準(zhǔn)解進行了對比;采用QSGS方法構(gòu)造了不同孔隙率下的隨機多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu),并基于所構(gòu)造的多孔介質(zhì)模擬了多孔通道內(nèi)的流動;采用Shan-Chen模型模擬了靜態(tài)液滴的動力學(xué)行為和兩相方腔流動過程,上述結(jié)果與已有文獻結(jié)果均吻合較好,驗證了格子Boltzmann方法在處理多孔介質(zhì)內(nèi)多相流流動問題中的適用性。(2)基于單孔隙模型,采用Shan-Chen模型研究了單通道內(nèi)的兩相驅(qū)替過程,結(jié)果表明,Shan-Chen模型能很好的模擬兩相驅(qū)替過程;研究了基于QSGS方法構(gòu)造的多孔結(jié)構(gòu)中的兩相不混溶驅(qū)替過程,結(jié)...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 多孔介質(zhì)內(nèi)流動的LBM研究現(xiàn)狀
        1.2.2 多相流LBM的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
第二章 格子Boltzmann方法原理
    2.1 格子Boltzmann方法發(fā)展概述
    2.2 格子Boltzmann基本模型
    2.3 多相多組分格子Boltzmann模型
        2.3.1 顏色模型
        2.3.2 偽勢模型
        2.3.3 兩相分離過程
    2.4 邊界處理
        2.4.1 啟發(fā)式格式
        2.4.2 動力學(xué)格式
        2.4.3 外推格式
    2.5 本章小結(jié)
第三章 格子Boltzmann模型的程序驗證
    3.1 單相格子Boltzmann模型的程序驗證
        3.1.1 方腔流的格子Boltzmann模擬
        3.1.2 圓柱繞流
        3.1.3 基于QSGS構(gòu)造多孔通道內(nèi)的流動
    3.2 多相格子Boltzmann模型的程序驗證
        3.2.1 Laplace定律驗證
        3.2.2 兩相方腔流的格子Boltzmann模擬
    3.3 本章小結(jié)
第四章 多孔通道內(nèi)不混溶兩相驅(qū)替的研究
    4.1 單通道內(nèi)的兩相驅(qū)替過程模擬
    4.2 多孔通道內(nèi)兩相不混溶驅(qū)替過程模擬
        4.2.1 粘度比的影響
        4.2.2 相間界面作用強度的影響
        4.2.3 孔隙率的影響
        4.2.4 多孔結(jié)構(gòu)重構(gòu)方法的影響
        4.2.5 考慮重力的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 壁面潤濕性對多孔通道內(nèi)兩相流流動的影響
    5.1 靜態(tài)接觸角的確定
    5.2 潤濕性對多孔介質(zhì)內(nèi)兩相流流動的影響
        5.2.1 固體壁面潤濕性的影響
        5.2.2 靜態(tài)接觸角的影響
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1.結(jié)論
    2.展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：4039303