高压高速应用的达西模型修正及相关混合有限元公式
摘要：Darcy模型的一个重要假设是假设阻力系数恒定。然而，有无可辩驳的实验证据表明有机液体和二氧化碳的粘度取决于压力。实验证明在高流速下拖曳力与速度呈非线性变化。在增强油藏开发和地质二氧化碳封存等重要的技术应用中，常常会遇到高压和高流速。需要强调的是，随着拖曳力变化，流动特性和压力变化在定量和定性上都与恒定阻力不同。受实验证据的启发，我们考虑将拖曳系数与压力和速度两者相关。我们对Darcy模型进行了两项主要修改，基于Barus公式和Forchheimer近似。对Darcy模型的这些修改导致了非线性的偏微分方程，无法通过解析方法求解。为此，我们提出了基于最小二乘形式和变分多尺度形式的混合有限元公式，用于求解相关控制方程。Darcy模型及其相关有限元公式的这些修改被应用于解决与增强油藏开发相关的实际问题。我们还研究了拖曳力对速度的非线性依赖和粘度对压力的依赖之间的竞争。据作者所知，尚未进行过这样的系统研究。
作者：J. Chang and K. B. Nakshatrala
论文ID：1306.5216
分类：Numerical Analysis
分类简称：cs.NA
提交时间：2013-06-24