聚合物驱替对松散沙质介质中砂岩产量的实验和数值研究
摘要：聚合物驱是油田开采中至关重要的一项技术，通过改善水油流动比提高了原油的回收率。然而，驱替液的高粘度可能会引起低固结储层中的砂生产问题。本研究利用实验和数值模型在实验室尺度上研究了聚合物注入对砂生产现象的影响。实验使用了一个基于哈萨克斯坦油田特性的人工制备的砂岩。注入基于黄原胶的聚合物溶液，研究聚合物驱对砂生产的影响。使用旋转流变仪研究了聚合物溶液的流变学特性，并使用幂律模型进行拟合。我们观察到在不同流速范围内注入卤水时没有砂生产。然而，在注入聚合物溶液时出现砂生产。在注入一个孔隙体积的聚合物后，累计产生了超过50\%的砂。在数值研究中，我们提出了DEM与CFD的耦合模型，用于描述颗粒多孔介质中的聚合物流动。在固相中，修改的粘聚接触模型表征了砂粒之间的结合机制。流体相被建模为使用幂律模型的非牛顿流体。我们通过实验结果验证了数值模型。数值模型观察到在只施加约束应力时非均匀的结合断裂。相反，聚合物注入样品导致了结合逐渐减少。流体的压力差异导致了流体的较高速度，在模拟开始时引起了密集的砂生产。中等尺寸粒子的产出比注入前的初始比例要大。
作者：Daniyar Kazidenov, Sagyn Omirbekov, Meruyet Zhanabayeva and Yerlan Amanbek
论文ID：2307.00283
分类：Computational Engineering, Finance, and Science
分类简称：cs.CE
提交时间：2023-07-04