泡沫在裂缝中流动特征的物理模拟

• 作者: 吕其超 张昀 张红松 李兆敏 李宾飞
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 泡沫 裂缝 流动特征 气液比 流速 粗糙度
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 地质工程? 土木工程
• 页码范围: 2465-2473
• 页数: 9页
• 分类号: TE357
• 字数: 5028字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2017.09.027

摘要

针对泡沫流体的流动特性,设计岩石裂缝模型和可视化裂缝模型,研究泡沫在裂缝中的流动特征并与气液两相流进行对比.研究结果表明:在可视化裂缝模型中,当气液比升高时,气液两相流容易形成气窜带,引起两相流整体流动性增强,而泡沫运移的阻力则出现升高;当流速升高时,气液两相流压力梯度呈现线性增大,而在泡沫中,低速阶段压力梯度增幅较小,高速阶段压力增幅梯度相对增大;裂缝的粗糙度会改变泡沫的微观结构进而影响泡沫的流动特征.在岩石裂缝模型中,当气液比较低时,气液两相流的流动阻力随气液比的增大而升高.当气液比大于2.5后,不同流速下气液两相流的压力梯度均开始随气液比的增高而下降,在不同气液比下泡沫的压力梯度要比两相流的高,不同的注入速度下的泡沫流动的压力梯度均随气液比的增大而升高;当注入速度增大时,两相流及泡沫的流动的压力梯度均基本呈现线性升高.