本项研究开展了含表面活性剂的油-水两相渗流以及不混溶油-水、油-气渗流的三维格子玻尔兹曼方法(LBM)数值模拟研究,探讨了此类复杂多相渗流微观机理。计算方法上提出了采用CCD(Combined Compact Difference scheme)求解Cahn-Hilliard 方程,LBM求解N-S方程的数值方法。通过理论分析并借鉴前人,进一步发展两相LBM 模型,实现了两相界面上虚假速度更小的方法。研究讨论了现存的多种LBM多相流模型应用于多相渗流的优缺点;得到了相对渗透率随油(水)、气饱和度,毛细管数,粘度比,初始条件变化的规律;提出了新的边界条件的处理方法,以模拟实验测量相对渗透率的过程;实现了含表面活性剂的Shan-Chen模型程序并初步模拟了表面活性剂在二维多孔介质中驱油过程,研究了表面活性剂驱油的乳化机理;建立了三维数字岩样为输入的模拟油、水及油、气两相渗流的并行计算平台。
英文主题词porous medium; two phase flow; relative permeability; displacement; LBM model