混氣液體滲流

混氣液體滲流

滲流過程中氣相的出現減少了液體流動的空間,增加了阻力,液體宛如在岩石顆粒與氣泡組成的孔隙內流動,液體的滲透性因而降低;反之,對於氣相而言,也是一樣。岩石的這種使每相流體滲透性降低的現象,可用各相相對滲透率與各相飽和度關係曲線表示。混氣液體滲流中,每一相流體仍然遵循達西滲流定律,但滲透率要相應地改為相滲透率。

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正文


液體與氣體(氣泡)摻混在一起的流體通過多孔介質的流動。它常在油、氣層開發及地熱利用、土壤水流中遇到。例如,油層內的液體大都溶解有氣體,當油層壓力低於飽和壓力時,氣體遂從液體內逸出,形成混氣液體滲流。
滲流過程中氣相的出現減少了液體流動的空間,增加了阻力,液體宛如在岩石顆粒與氣泡組成的孔隙內流動,液體的滲透性因而降低;反之,對於氣相而言,也是一樣。岩石的這種使每相流體滲透性降低的現象,可用各相相對滲透率與各相飽和度關係曲線表示。混氣液體滲流中,每一相流體仍然遵循達西滲流定律,但滲透率要相應地改為相滲透率。
隨著壓力沿流程下降,混氣液體內的氣相的體積要膨脹,同時還有更多的氣體從液體中逸出,所以,地層內氣相飽和度的變化與壓力有密切的關係。氣體逸出使油的體積縮小,粘度增加。
根據各相流體滲流的運動方程(達西滲流定律)和連續性方程,可得到混氣液體滲流的非線性偏微分方程組。除穩定流情況外,一般沒有解析解,只能採取數值解或近似法求解。這些結果已廣泛地應用於溶解氣驅開發油田、油井動態和採收率的計算,也部分地應用於水驅混氣液體的油田開發工程中。
參考書目
M.Muskat,Physical Principle of Oil Production,McGraw-Hill,New York,1949.