相对渗透率

✍ dations ◷ 2025-04-03 17:06:06 #相对渗透率

在多孔介质中的多相流(英语:Multiphase flow)中,相的相对渗透率(Relative permeability)是该相的有效渗透率的无量纲测量,是该相的有效渗透率与绝对渗透率的比值, 它可以被视为多相流问题中对达西定律的一种修改。

对于在稳态条件下的多孔介质中的两相流,有以下式子

其中 i = 1 , 2 {displaystyle i=1,2} v i {displaystyle v_{i}} 为流速, P i {displaystyle nabla P_{i}} 为压力梯度, μ i {displaystyle mu _{i}} 为动力粘度,下标 i {displaystyle i} 表示第 i {displaystyle i} 相。 k i {displaystyle k_{i}} 为第 i {displaystyle i} 相的有效渗透率。

i {displaystyle i} 相的相对渗透率 k r i {displaystyle k_{ri}} 表示为

其中 k {displaystyle k} 为单相流中多孔介质的渗透率,也称为绝对渗透率。

相对渗透率的取值范围在0到1之间。

在应用中,相对渗透率常常表示成含水饱和度的函数。然而由于毛管滞后现象的存在,相对渗透率的计算常常采用排驱过程和吸吮过程中得到的方程或者曲线。

在多相流问题中,一相的流动会受到其他相的阻碍,因此各相的相对渗透率之和小于1.然而,因为Darcean方法忽略了来自相之间的动量传递的粘性耦合效应,得出了大于1的表观相对渗透率(见如下的假设部分),这种耦合可以提高流速而不是阻碍流速。当气相作为泡状或者斑状(不连续的)在稠油油藏中流动时,就可以观察到这种现象。

基于实验数据,构建了相对渗透率与含水饱和度的函数关系。

Corey方法中相对渗透率与含水饱和度 S w {displaystyle S_{w}} 之间存在幂运算。 把束缚水饱和度定义为 S w i {displaystyle S_{wi}} ,水驱后的残余油饱和度定义为 S o r w {displaystyle S_{orw}} (此处是油相饱和度或称为含油饱和度),我们可以定义一个归一化的含水饱和度

当油和束缚水同时存在时,使用Corey方法计算的油相和水相的相对渗透率分别表示为

通过以上计算可以得到一些特殊点的值

上式中的经验参数 N o {displaystyle N_{o}} N w {displaystyle N_{w}} 可以通过对测量数据的分析解释或者数值模拟器对实验的历史拟合而得到。一般地, N o = N w = 2 {displaystyle N_{o}=N_{w}=2} K r w o {displaystyle K_{rw}^{o}} 为水相相对渗透率的端点值,也可以通过计算 N o {displaystyle N_{o}} N w {displaystyle N_{w}} 得到。

Corey方法在气-水两相流或者气-油两相流中的运用与上述油-水两相流的计算类似。

相关

  • 太平岛机场太平岛机场(ICAO代码:RCSP),为位于中华民国太平岛上的机场。由中华民国空军管理,每两个月固定派遣一架C-130运输机实施补给。机场有一条长1,200米、宽30米的跑道,其东停机坪可停放
  • 科斯定理科斯定理(英语:Coase theorem),描叙一个经济体系内部的资源配置与产出,在外部性存在的情形下,其经济效率所可能受到的影响。这个理论由诺贝尔经济学奖得主罗纳德·科斯在1960年代
  • 开放系统 (热力学)在热力学中,开放系统指与外界交换能量和质量的系统。系统是随意介定的:在研究一些特定组件时,相关的空间领域可被视为系统。开放系统假设了外界能量供应不能减少;实际上,这种外界
  • 玛丽·爱因斯沃斯玛丽·爱因斯沃斯(1913年12月1日 - 1999年3月21日,英语:Mary Dinsmore Ainsworth)是一位加拿大籍美国发展心理学家,因依附理论闻名。她率先使用并且设计各种陌生情境环境试验,以观
  • 杰瑞·汤玛斯杰瑞麦亚·P·汤玛斯(英语:Jeremiah "Jerry" P. Thomas;1830年-1885年12月15日),昵称杰瑞(Jerry),是一位美国男性调酒师。他在美国各地推广鸡尾酒,是美国鸡尾酒的先驱,因此又被叫做“美
  • 西武铁道西武铁道股份有限公司(日语:西武鉄道/せいぶてつどう  */?),简称西武铁道、西武铁路,是日本一家大型民营铁路公司,为西武集团(日语:西武グループ)旗下主要企业之一,总部位于埼玉县所
  • 低自放电镍氢充电电池低自放电镍氢充电电池(LSD NiMH)于2005年11月推出。它降低了自放电消耗,因此比起普通镍氢充电电池能够保存更长时间的电力。通过使用新的分离器,生产商表示在20°C(68 °F)的条件
  • 迈克尔·卡特迈克尔·卡特(英语:Michael A. Carter,?-2004年9月21日)英国音频工程师。他曾2次提名奥斯卡最佳音响效果奖,并因007之黄金眼于1996年提名英国电影学院奖。1984年至2004年间,卡特曾参
  • 阿扎迪广场阿扎迪广场(波斯语:میدان آزادی‎, ,意为“自由广场”),是伊朗首都德黑兰的一个城市广场。阿扎迪广场面积约50,000 m2,是德黑兰最大的广场,也是伊朗第二大城市广场,仅次于
  • 前333年