混气液体渗流

液体与气体(气泡)掺混在一起的流体通过多孔介质的流动。它常在油、气层开发及地热利用、土壤水流中遇到。例如,油层内的液体大都溶解有气体,当油层压力低于饱和压力时,气体遂从液体内逸出,形成混气液体渗流。

渗流过程中气相的出现减少了液体流动的空间,增加了阻力,液体宛如在岩石颗粒与气泡组成的孔隙内流动,液体的渗透性因而降低;反之,对于气相而言,也是一样。岩石的这种使每相流体渗透性降低的现象,可用各相相对渗透率与各相饱和度关系曲线表示。混气液体渗流中,每一相流体仍然遵循达西渗流定律,但渗透率要相应地改为相渗透率。

随着压力沿流程下降,混气液体内的气相的体积要膨胀,同时还有更多的气体从液体中逸出,所以,地层内气相饱和度的变化与压力有密切的关系。气体逸出使油的体积缩小,粘度增加。

根据各相流体渗流的运动方程(达西渗流定律)和连续性方程,可得到混气液体渗流的非线性偏微分方程组。除稳定流情况外,一般没有解析解,只能采取数值解或近似法求解。这些结果已广泛地应用于溶解气驱开发油田、油井动态和采收率的计算,也部分地应用于水驱混气液体的油田开发工程中。

参考书目 M.Muskat,Physical Principle of Oil Production,McGraw-Hill,New York,1949.

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