多孔介質(zhì)兩相驅(qū)替
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-09-01
多孔介質(zhì)兩相驅(qū)替的實例教程
提供基于comsol中相場方法模擬多孔介質(zhì)兩相驅(qū)替（水氣、油水等等）的算例（也可以定做水平集驅(qū)替的算例），可在此基礎(chǔ)上學(xué)會利用comsol軟件進行兩相流驅(qū)替的模擬，拓展研究，具體參考算例附后。
附贈基于相場方法模擬驅(qū)替時的毛管數(shù)計算方法和飽和度計算方法
多孔介質(zhì)是指內(nèi)部含有大量微小孔隙和通道的材料，如巖石、土壤等。在石油工程領(lǐng)域，多孔介質(zhì)中的孔隙為油和水提供了儲存空間和流動路徑。本案例介紹COMSOL相場法進行多孔介質(zhì)下的油水兩相驅(qū)替模型。
多孔介質(zhì)采用CAD隨機圓形骨料插件V2.0版本生成，插件可指定模型尺寸、正態(tài)分布的粒徑、粒徑范圍等信息，且可設(shè)置圓形之間的最小間距，以確保在有限元模擬中網(wǎng)格能夠容易劃分，不至于出現(xiàn)過小單元。
在COMSOL內(nèi)選擇流體流動-兩相流-相場-層流，并添加包含相初始化的瞬態(tài)研究。
將CAD文件導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，并在模型左側(cè)建立三個注水的入口。
對多孔結(jié)構(gòu)模型進行網(wǎng)格劃分。
將模型左側(cè)設(shè)置為注水的入口，右側(cè)設(shè)置為出口，包含重力的影響，提交計算并完成后續(xù)的分析模擬。
展開 提供采用相場方法模擬多孔介質(zhì)中驅(qū)替的算例，可在此基礎(chǔ)上學(xué)會多孔介質(zhì)中的驅(qū)替模擬，得到水驅(qū)油（或其他兩相）后多孔介質(zhì)中的殘余油分布，計算采出程度隨時間的變化關(guān)系。附圖中分別給出了多孔介質(zhì)為水濕和油濕條件下，多孔介質(zhì)中的殘余油分布，案例鏈接附后。
本COMSOL案例介紹在重力作用下多孔介質(zhì)中的水油兩相流模型。
多孔介質(zhì)采用AbyssFish單連通周期性邊界多孔結(jié)構(gòu)2D軟件生成，軟件可設(shè)置孔隙率、孔喉尺寸、顆粒尺寸等信息，以生成多種多孔介質(zhì)模型，適應(yīng)不同的工程地質(zhì)條件。
采用CAD圖像導(dǎo)入插件，將生成的多孔介質(zhì)模型導(dǎo)入到AutoCAD內(nèi)，并保存為.dxf文件。
在COMSOL內(nèi)選擇流體流動-兩相流-相場-層流，并添加包含相初始化的瞬態(tài)研究。
在幾何下選擇導(dǎo)入，將保存的多孔介質(zhì)CAD文件導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，并通過后續(xù)幾何操作形成所需要的聯(lián)合體模型。
對模型添加兩種材料，其中紅色部分為油，藍色部分為水。設(shè)置為包含重力，并將上部邊界設(shè)置為出口。
對模型進行網(wǎng)格劃分。
計算并完成后續(xù)的分析模擬，以下為流速結(jié)果。
展開 這里采用兩項材料通過COMSOL達西定律模塊對滲流進行模擬。
模型采用CAD隨機球體顆粒&過渡區(qū)插件建立后導(dǎo)入到COMSOL軟件內(nèi)。
模型包括滲流發(fā)生的外側(cè)基體、內(nèi)部顆粒、顆粒及基體過渡區(qū)（ITZ）三部分組成，由于內(nèi)部顆粒的滲透系數(shù)遠小于基體，因此可將其省略，邊界置為無流動。設(shè)置過渡區(qū)的目的是在實際情況中，土體及內(nèi)部碎石顆粒間往往會有孔隙，這就造成了接觸面的實際滲透率遠高于土體，模型剖切面如下。
模型設(shè)置左右兩側(cè)的水頭差，最終壓力及流速模擬結(jié)果如下。
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多孔介質(zhì)兩相驅(qū)替的最新內(nèi)容
本案例介紹COMSOL相場法進行多孔介質(zhì)下的油水兩相驅(qū)替模型。
多孔介質(zhì)采用CAD隨機圓形骨料插件V2.0版本生成，插件可指定模型尺寸、正態(tài)分布的粒徑、粒徑范圍等信息，且可設(shè)置圓形之間的最小間距，以確保在有限元模擬中網(wǎng)格能夠容易劃分，不至于出現(xiàn)過小單元。
水驅(qū)油是一種在石油開采中常用的提高原油采收率的技術(shù)，其原理是通過向油藏中注入水，利用水的壓力將原油從地下巖石的孔隙中推向生產(chǎn)井，從而實現(xiàn)原油的開采。本COMSOL案例介紹在重力作用下多孔介質(zhì)中的水油兩相流模型。
多孔介質(zhì)采用AbyssFish單連通周期性邊界多孔結(jié)構(gòu)2D軟件生成，軟件可設(shè)置孔隙率、孔喉尺寸、顆粒尺寸等信息，以生成多種多孔介質(zhì)模型，適應(yīng)不同的工程地質(zhì)條件
在實際工程中滲流路徑往往不是單一材料，如滲流發(fā)生在夾雜碎石的土體中，這就造成滲流的復(fù)雜性。這里采用兩項材料通過COMSOL達西定律模塊對滲流進行模擬。
模型采用CAD隨機球體顆粒&過渡區(qū)插件建立后導(dǎo)入到COMSOL軟件內(nèi)。
模型包括滲流發(fā)生的外側(cè)基體、內(nèi)部顆粒、顆粒及基體過渡區(qū)（ITZ）三部分組成，由于內(nèi)部顆粒的滲透系數(shù)遠小于基體，因此可將其省略，邊界置為無流動
提供基于comsol中相場方法模擬多孔介質(zhì)兩相驅(qū)替（水氣、油水等等）的算例（也可以定做水平集驅(qū)替的算例），可在此基礎(chǔ)上學(xué)會利用comsol軟件進行兩相流驅(qū)替的模擬，拓展研究，具體參考算例附后。
附贈基于相場方法模擬驅(qū)替時的毛管數(shù)計算方法和飽和度計算方法
提供采用相場方法模擬多孔介質(zhì)中驅(qū)替的算例，可在此基礎(chǔ)上學(xué)會多孔介質(zhì)中的驅(qū)替模擬，得到水驅(qū)油（或其他兩相）后多孔介質(zhì)中的殘余油分布，計算采出程度隨時間的變化關(guān)系。附圖中分別給出了多孔介質(zhì)為水濕和油濕條件下，多孔介質(zhì)中的殘余油分布，案例鏈接附后。
提供COMSOL中基于相場方法模擬裂縫多孔介質(zhì)中的滲吸算例，可用于學(xué)習(xí)簡單幾何模型和復(fù)雜幾何模型中的兩相流動模擬，比較采用相場方法守恒和不守恒條件下計算結(jié)果的差異，對比水平集方法和相場方法，具體案例在帖子后面。
