项目名称: 基于颗粒物质力学的储层参数变化流固耦合模拟方法

项目编号: No.51474233

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 矿业工程

项目作者: 冯其红

作者单位: 中国石油大学(华东)

项目金额: 83万元

中文摘要: 流体与储层颗粒的相互作用具有多物理场、多相、多尺度的复杂非线性力学特征。传统的流固耦合模拟方法基于唯象理论,虽易于工程应用,但却不利于揭示其相互作用的内在物理机制,因此随着研究尺度的细化,应用越来越受到限制。本课题将通过建立储层的离散颗粒模型,在考虑颗粒之间接触力和非接触力的情况下利用边界条件将格子Boltzmann方法得到的流体流动与离散元方法获得的固体力学响应相耦合,在介观尺度上建立储层内油水两相渗流的流固耦合直接模拟方法。通过模拟对经典的Drafting-Kissing-Tumbling过程和Ergun方程进行复现,以验证算法的有效性。进而对水驱油藏开发中颗粒脱落、运移、捕集所引起的储层参数变化过程进行模拟,通过力链网络分析流体作用下储层参数变化的力学机制,从而更有效地从本质上揭示多孔介质与流体之间的相互作用,阐明水驱开发过程中储层参数变化的机理及规律。

中文关键词: 流固耦合;介观尺度;颗粒物质;格子Boltzmann方法;离散元

英文摘要: The interaction between fluid and reservoir formation particles is of the complex non-linear mechanical characteristics of multi-physics, multiphase and multi-scale. Although the conventional coupling simulation scheme, which is based on phenomenological theory, is easy to be applied in engineering, it cannot be readily employed to disclose the intrinsic interaction mechanism. Therefore, its application has been severely limited with the gradually smaller scales of investigations. In this project, on the basis of reconstructing the model of formation porous media represented by discrete particles, a direct fluid-solid interaction numerical simulation framework will be formulated and implemented for water-oil flowing in the formation on the mesoscopic scale. Taking into account both contact forces and non-contact forces, the fluid flow obtained by Lattice Boltzmann is coupled with solid physics response acquired by discrete element method through proper boundary condition. And the classical Drafting-Kissing-Tumbling process and Ergun equation will be reproduced by simulation to substantiate the effectiveness of this proposed algorithm. Using this approach, the detachment, migration and trapping of particles, which will lead to the formation parameter variation, will be simulated, and the intrinsic physical mechanisms of the interaction between fluid and particles will also be analyzed from the perspective of force chain network. This investigation will contribute to understanding the interaction between porous media and fluid in essence more effectively, and clarifying the principles and rules of formation parameter variation in water flooding.

英文关键词: fluid-solid interaction;mesoscopic;granular;Lattice Boltzmann;Discrete element method

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【中科大】数值计算方法扩充课程,116页pdf
专知会员服务
81+阅读 · 2022年1月7日
【博士论文】多视光场光线空间几何模型研究
专知会员服务
22+阅读 · 2021年12月6日
NeurIPS 2021 | 通过动态图评分匹配预测分子构象
专知会员服务
21+阅读 · 2021年12月4日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
【ICML2021】学习分子构象生成的梯度场
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月30日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【经典书】数理统计学,142页pdf
专知会员服务
96+阅读 · 2021年3月25日
从最小二乘法到卡尔曼滤波
PaperWeekly
1+阅读 · 2021年12月22日
NIPS'21 | 通过动态图评分匹配预测分子构象
图与推荐
0+阅读 · 2021年11月29日
【机器人】机器人PID控制
产业智能官
10+阅读 · 2018年11月25日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月1日
Arxiv
0+阅读 · 2022年5月30日
Arxiv
0+阅读 · 2022年5月29日
Arxiv
0+阅读 · 2022年5月26日
小贴士
相关VIP内容
【中科大】数值计算方法扩充课程,116页pdf
专知会员服务
81+阅读 · 2022年1月7日
【博士论文】多视光场光线空间几何模型研究
专知会员服务
22+阅读 · 2021年12月6日
NeurIPS 2021 | 通过动态图评分匹配预测分子构象
专知会员服务
21+阅读 · 2021年12月4日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
【ICML2021】学习分子构象生成的梯度场
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月30日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【经典书】数理统计学,142页pdf
专知会员服务
96+阅读 · 2021年3月25日
相关资讯
从最小二乘法到卡尔曼滤波
PaperWeekly
1+阅读 · 2021年12月22日
NIPS'21 | 通过动态图评分匹配预测分子构象
图与推荐
0+阅读 · 2021年11月29日
【机器人】机器人PID控制
产业智能官
10+阅读 · 2018年11月25日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员