《微納米多孔介質中油-水、水-氣兩相滲流機理》是依託浙江海洋大學，由宋付權擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：微納米多孔介質中油-水、水-氣兩相滲流機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：宋付權
- 依託單位：浙江海洋大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
低滲透、特低滲透油藏、緻密油氣藏和頁岩氣藏開發中，多孔介質的孔隙尺寸從一微米到幾十納米，流體流動的微納米尺度效應明顯，流動阻力增大。對於單相流體在微納米多孔介質中的滲流，滲流機理和特徵已經漸漸明晰，特別是啟動壓力理論。但對於微納米尺度下的油-水和水-氣兩相流動，滲流機理尚不清晰，而兩相滲流幾乎貫穿非常規油氣藏開發的全部階段，因此亟需進行相關滲流機理、理論和特徵的研究。本項目擬從微觀滲流模型實驗、分子動力學模擬計算和巨觀岩心的兩相滲流實驗三方面出發，研究油-水、水-氣兩相滲流過程中的邊界層分布、啟動壓力特徵和毛管力特徵，獲得微納米尺度下的油-水、水-氣兩相滲流機理和滲流模型。微納米尺度下兩相滲流機理和理論的建立不僅可以補充微納米流體力學的內容，還可以為非常規油氣田提高採收率和開發設計提供理論基礎。
結題摘要
本項目的研究內容包括：（1）納微米多孔介質中油-水兩相滲流規律；（2）納微米多孔介質中水-氣兩相滲流規律；（3）納米尺度下，油-水、水-氣兩相流動的分子動力學模擬；（4）微納米尺度下油-水、水-氣兩相滲流模型的套用研究。 經過4年的研究，研究內容全部完成，並達到了預期目標，初步形成微納米尺度下油-水、氣-水兩相滲流研究方法和理論，並在頁岩和緻密油藏岩芯中進行了套用研究。 主要研究結論包括：（1）通過納米氧化鋁納米管束材料，在國內首次實現了納米尺度下流體巨觀流量實驗研究；（2）研究製備了超低滲透、雙重介質、人造頁岩等系列人造岩芯，並申請了發明專利；（3）根據頁岩表面的吸水特徵，申請了測量潤濕性方法的發明專利1項；（4）納米通道中單相流動實驗研究表明：在納米尺度下：氣體流動由於存在界面滑移，流量明顯增大；去離子水、單相油的實驗流量明顯小於理論流量；（5）氣-水兩相在納米管中的流動特徵研究表明：氣驅水兩相流動過程中存在明顯的突變現象；（6）水-油兩相在納米管中的流動特徵研究表明：水驅油的體積流量隨著驅替時間的增加，呈現非線性減小的特徵；（7）分子動力學模擬研究表明：在潤濕條件下存在明顯的流體邊界層，在小的驅動力下流體是不流動的；在納米級尺度下，液滴接觸角隨著壁面相互作用勢能的增大而線性減小；（8）水在頁岩中的滲吸實驗表明了水從大裂縫向微裂縫，進而向基質流動的過程；（9）飽和水前後頁岩力學實驗表明：水的存在會大大降低頁岩的抗壓強度，有利於頁岩形成裂縫系統；（10）乾燥的頁岩岩芯，氣體滲流時存在明顯的滑脫效應，而水存在下的頁岩岩芯，滲流時存在啟動壓力梯度；（11）以邊界層理論為基礎，提出了新的單一的緻密油藏非線性滲流模型。（12）項目總計發表論文19篇，其中期刊15篇，會議論文4篇；授權發明專利授權1項、實用新型專利3項，申報發明專利8項；培養碩士研究生8名，在讀3名。
