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多孔介质中流动泡沫的压力分布计算
  • ISSN号:1005-9954
  • 期刊名称:《化学工程》
  • 时间:0
  • 分类:O359[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京102249, [2]中国石油辽河油田分公司博士后工作站,辽宁盘锦124010
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50276040)
中文摘要:

将多孔介质简化为一簇变截面毛细管组成的毛细管束,根据多孔介质的颗粒直径、颗粒排列方式、孔喉尺度比以及束缚水饱和度,计算出变截面毛细管的喉道半径和孔隙半径。在考虑多孔介质喉道和孔隙中单个气泡的受力和变形基础上,利用质量守恒定理和动量守恒定理,推导出单个孔隙单元内液相的压力分布和孔隙单元两端的压力差计算公式,最终得到多孔介质的压力分布以及多孔介质中泡沫当量直径计算方法。利用长U型填砂管对多孔介质中稳定泡沫的流动特性进行了实验研究,并对实验结果和计算结果进行了对比。结果表明:稳定泡沫流动时多孔介质中的压力分布呈线性下降,孔喉结构和泡沫干度是影响泡沫封堵能力的主要因素;泡沫的封堵能力随泡沫干度的增加而先增加后降低,在泡沫干度为85%时达到最强封堵能力。

英文摘要:

By simplifying the porous media into a bunch of constricted capillary tubes, the throat radius and pore radius of constricted capillary tube were calculated according to the grain diameter, particle arrangement, porethroat scaling ratio and bound water saturation of the porous media. Based on the force and deformation characteristics of a single bubble in throat and pore of porous media, the pressure distribution of fluid phase in a single pore unit and pressure difference formula of the two ends of pore unit were derived according to the law of conservation of mass and law of conservation of momentum. The pressure distribution and equivalent diameter calculation method of foams in porous media were established finally. The experiments on the flow behavior of foams were carried out by means of U-form sandpack. The experimental results and computational solutions were compared. The results show that the pressure distribution of steady foams is linearly decreasing in porous media. The pore-throat structure and foam quality are the main factors influencing the blocking ability of foams in porous media. The blocking ability increases and then decreases with the increase of foams quality, which achieves the optimum state when foam quality is 85%.

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期刊信息
  • 《化学工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国华陆工程科技有限责任公司
  • 主办单位:中国华陆工程科技有限责任公司
  • 主编:程惠亭
  • 地址:陕西省西安市高新技术产业开发区唐延南路7号 华陆大厦
  • 邮编:710065
  • 邮箱:chem_eng@chinahualueng.com
  • 电话:029-87989701 27988823/4/6
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-9954
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1136/TQ
  • 邮发代号:52-52
  • 获奖情况:
  • 第六届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖,历届陕西省科学技术类优秀期刊,首届《CAJ-CD规范》执行优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11323