二相液體滲流

二相液體滲流

不溶混的兩種液體在多孔介質中的驅替式流動。它是滲流力學研究的基本流動之一,是天然水驅開發油田和人工注水開發油田中常見的流動。

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正文


1942年S.E.巴克利和M.C.萊弗里特在忽略毛細管壓力的情況下,導出二相液體(例如水、油)一維滲流的基本方程:(1)
式中為一維坐標;為時間變數;為含水飽和度;為注水速度; 為地層孔隙度;為分流量函數,其形式與二相液體相滲透率曲線以及粘度比有關。他們用特徵線法求得式(1)的結果:(2)
式中為累積注水量;為分流量的導數。圖中分別表示出分流量及其導數 隨含水飽和度的變化曲線。
由於 不是單調函數,按式(2)計算的飽和度分佈將是多值的。這表明水驅油的前沿飽和度發生間斷。前沿飽和度和二相混流區內的平均飽和度掛可簡便地用下述幾何方法確定:從曲線上相應於束縛水飽和度的點向該曲線引切線切點的橫坐標即為前沿飽和度,而此切線與直線 的交點的橫坐標即為二相混流區內的平均飽和度(見圖)。二相液體滲流驅替理論基本上闡明了水驅油過程特徵,式(1)的解式(2)與實驗結果十分符合。
參考書目
R.E. Collins, Flow of Fluids Through Porous Materials,The Petroleum Pub. Co., Tulsa,1976.