基于格子玻尔兹曼方法的化学驱色谱分离机制

论文摘要

多组分化学复合驱过程中色谱分离现象普遍存在,导致化学剂在地层运移过程中的质量浓度比例与实验室优化的质量浓度比例存在差异,影响最佳的驱油效果。采用格子玻尔兹曼方法,考虑多组分化学剂在多孔介质中渗流的路径运移差异、扩散运移差异、竞争吸附等机制特征,建立孔隙尺度的化学驱模拟方法,研究化学驱中的色谱分离问题。基于二维多孔介质刻蚀模型,以两种表面活性剂为例,定义无因次突破时间、无因次质量浓度分布区间、无因次质量浓度峰值和无因次质量浓度峰值时刻4个指标对色谱分离规律和机制进行研究。结果表明:扩散运移差异是色谱分离现象的主要成因,扩散系数和注入速度是无因次突破时间差异的主控因素,最大吸附量和扩散系数是化学剂质量浓度峰值差异的主控因素。

论文目录

• 1 化学剂渗流格子玻尔兹曼模型
•   1.1 格子玻尔兹曼方法
•     1.1.1 流体对流方程
•     1.1.2 化学剂对流扩散方程
•     1.1.3 竞争吸附方程
•   1.2 边界条件的处理
•   1.3 模型求解及验证
• 2 化学驱色谱分离机制及实例计算
•   2.1 化学驱色谱分离机制
•     （1） 路径运移差异。
•     （2） 扩散运移差异。
•     （3） 竞争吸附。
•   2.2 色谱分离实例模型建立
•   2.3 色谱分离质量浓度场分布及产出曲线特征
• 3 化学剂色谱分离影响因素
•   3.1 注入速度
•   3.2 流体黏度
•   3.3 扩散系数
•   3.4 最大吸附量
•   3.5 平衡常数
•   3.6 色谱分离主控因素
• 4 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨圣贤,郭振海,张广福,王惠宇,杜庆军

关键词: 色谱分离,格子玻尔兹曼方法,化学驱,竞争吸附,扩散

来源: 中国石油大学学报(自然科学版) 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,石油天然气工业

单位: 中国石化胜利油田分公司胜利采油厂,中国石油大学(华东)石油工程学院,非常规油气开发教育部重点实验室

基金: 国家科技重大专项(2016ZX05011003-008)

分类号: O657.7;TE357.46

页码: 119-126

总页数: 8

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