粘弹性聚合物溶液孔喉模型流变动力分析

许家峰¹，郝炳英¹，姚大伟¹，曹仁义¹，程林松¹

(1.中国石油大学(北京)石油天然气工程学院,北京,102249)

摘要:针对多孔介质中聚合物溶液的粘弹特性难描述的问题,通过对其在多孔介质中流动特征的分析,提出将粘弹性流体在孔喉模型中流动过程分为入口收敛阶段、通过孔喉阶段和挤出孔喉阶段,并将各个阶段压降分解为粘性耗散压降和弹性拉伸压降.通过张量分析的方法,综合考虑了聚合物溶液的假塑性、弹性和弹性回复特性以及多孔介质的孔喉比和孔隙因子(喉道长度与喉道直径之比)等因素,推导了各个阶段的粘性耗散压降和弹性拉伸压降的表达式,建立了粘弹性聚合物溶液通过孔喉模型的压降数学模型.实例计算结果表明,建立粘弹性本构模型时,必须考虑通过孔喉阶段和挤出孔喉阶段以及弹性流体的弹性回复;弹性特性是造成压降损失的影响因素,在聚驱过程中不可忽略.

关键词:聚合物溶液; 流变性; 粘弹性; 孔喉模型; 压降损失; 数学模型;

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