多孔介質(zhì)中酸液流動反應行為研究

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究目的及意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 砂巖儲層酸巖反應動力學研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 酸液非均相流動反應數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀 6
1.2.3 基于LBM的流動反應研究現(xiàn)狀 7
1.3 研究內(nèi)容及技術路線 9
1.3.1 主要研究內(nèi)容 9
1.3.2 技術路線 10
第2章 砂巖儲層酸巖反應動力學 12
2.1 土酸體系與礦物的反應 12
2.1.1 礦物組成對酸巖反應的影響 12
2.1.2 土酸體系與單礦物的反應 13
2.2 氫氟酸溶解砂巖礦物作用型體及模式 16
2.2.1 可能作用的型體 16
2.2.2 主要型體作用模式 20
2.3 鹽酸對氫氟酸溶解反應影響作用 21
2.3.1 鹽酸催化性質(zhì) 21
2.3.2 鹽酸催化下主要型體作用模式 24
2.4 砂巖儲層酸巖反應速率機理模型 25
2.4.1 酸巖表面反應機理 25
2.4.2 吸附等溫方程式 25
2.4.3 Freundlich-ARRR機理模型 28
2.5 小結 31
第3章 砂巖儲層酸巖反應動力學實驗研究 32
3.1 酸巖反應動力學原理 32
3.1.1 酸巖反應動力學方程 32
3.1.2 酸巖反應活化能 33
3.1.3 反應活化焓與活化熵 33
3.2 酸巖反應動力學實驗設計 34
3.2.1 實驗目的 34
3.2.2 實驗儀器 34
3.2.3 實驗材料 35
3.2.4 數(shù)據(jù)處理 36
3.3 酸巖反應動力學實驗結果及分析 42
3.3.1 酸巖反應動力學方程 42
3.3.2 酸巖反應活化能 47
3.3.3 酸巖反應活化焓與活化熵 50
3.4 小結 50
第4章 砂巖儲層酸巖反應速率及其影響規(guī)律研究 52
4.1 酸巖反應速率理論計算 52
4.2 不可控因素對酸巖反應速率影響規(guī)律 53
4.2.1 巖礦組成對酸巖反應速率影響規(guī)律 54
4.2.2 溫度對酸巖反應速率影響規(guī)律 58
4.2.3 壓力對酸巖反應速率影響規(guī)律 60
4.3 可控因素對酸巖反應速率影響規(guī)律 61
4.3.1 氫氟酸濃度對酸巖反應速率影響規(guī)律 62
4.3.2 鹽酸濃度對酸巖反應速率影響規(guī)律 63
4.3.3 酸液配比對酸巖反應速率影響規(guī)律 64
4.3.4 同離子效應對酸巖反應速率影響規(guī)律 65
4.3.5 轉(zhuǎn)速對酸巖反應速率影響規(guī)律 67
4.4 小結 69
第5章 砂巖儲層酸巖反應速率影響因素主次分析 71
5.1 影響因素的主次分析方法 71
5.2 影響酸巖反應速率因素灰色關聯(lián)分析 73
5.2.1 酸巖反應影響空間 73
5.2.2 灰色關聯(lián)因子空間 75
5.2.3 灰關聯(lián)差異信息空間 77
5.2.4 灰關聯(lián)系數(shù)及灰關聯(lián)度 78
5.3 酸巖反應速率影響因素主次分析結果 80
5.3.1 影響因素的主次關系 80
5.3.2 對于延緩酸巖反應速率的建議 81
5.4 小結 82
第6章 基于LBM的多孔介質(zhì)內(nèi)酸液流動模擬 83
6.1 LBM的基本原理 83
6.1.1 LBM的發(fā)展起源 83
6.1.2 BGK模型 86
6.1.3 管道流分析 93
6.2 隨機多孔介質(zhì)的生成 99
6.2.1 規(guī)則排列法 99
6.2.2 四參數(shù)生長法 100
6.2.3 隨機配置法 102
6.3 REV尺度模型 103
6.3.1 部分反彈模型 104
6.3.2 阻力模型 105
6.3.3 GLBE模型 106
6.4 多孔介質(zhì)內(nèi)酸液流動分析 108
6.4.1 優(yōu)化隨機配置法 108
6.4.2 速度分布 108
6.5 小結 110
第7章 基于LBM的酸巖非均相反應模擬 111
7.1 傳熱計算模型 111
7.1.1 DDF模型 111
7.1.2 溫度場模型 112
7.2 傳質(zhì)計算模型 113
7.2.1 CDE模型 113
7.2.2 濃度場模型 114
7.2.3 孔隙度模型 116
7.3 酸巖非均相反應分析 117
7.3.1 溫度分布 118
7.3.2 濃度分布 119
7.3.3 孔隙度分布 121
7.4 小結 124
參考文獻 125