科學(xué)研究

機電學(xué)院袁越錦教授、和龍副教授在多孔介質(zhì)多相滲流強化采油機理方面研究取得重要進(jìn)展

2024-06-07 15:49 文、圖/機電學(xué)院 和龍 點(diǎn)擊:[]

近日,我校機電工程學(xué)院袁越錦教授、和龍副教授團隊在多孔介質(zhì)中多相滲流強化采油機理方面研究取得系列成果,在流體力學(xué)TOP期刊Physics of fluids (中科院一區)發(fā)表系列論文4篇,并被美國物理聯(lián)合會(huì )公眾號報道。

CO2驅強化采油技術(shù)具有減排和提采的雙重優(yōu)勢,不僅是實(shí)現“雙碳”重大戰略目標的保障,還對石油能源高效開(kāi)發(fā)利用具有重要意義。儲層多孔介質(zhì)中油-水-CO2多相滲流是制約CO2驅提采及封存效果的關(guān)鍵,深入理解多相滲流規律及調控機制,對開(kāi)發(fā)CO2驅技術(shù)意義重大。

多孔介質(zhì)中水氣交替驅指進(jìn)特性及調控:為克服傳統驅油效率低、CO2驅前沿不穩定、易出現指進(jìn)等缺點(diǎn),采用水-CO2交替驅技術(shù)穩定驅替前沿,獲得更高的驅替效率。探究了兩相及三相指進(jìn)的形成、發(fā)展及轉變規律,發(fā)現了兩相指進(jìn)模式與三相指進(jìn)模式的顯著(zhù)差異,定義了油-水-CO2三相指進(jìn)典型狀態(tài),揭示了驅替模式轉變的力學(xué)機制。

儲層孔隙壁面與原油相互作用機制:儲層壁面性質(zhì)對孔隙中界面運移發(fā)展影響顯著(zhù)。

建立了以擴展DLVO力為核心的原油與壁面間相互作用力模型。綜合考慮了范德華力、雙電層力、疏水作用力、水合力、空間作用力和橋連作用力等相互作用力模型。闡明了孔隙中受油-壁相互作用力影響的油滴在運移過(guò)程中的形變動(dòng)力學(xué)機制。

揭示了在油-壁相互作用力影響下油滴脫附與捕獲過(guò)程中典型動(dòng)力學(xué)行為的轉變機制,發(fā)現了相互作用力對液滴脫附動(dòng)力學(xué)的影響并非只有單純的抑制作用,通過(guò)機理分析解釋了引起動(dòng)力學(xué)行為差異的原因。

儲層孔隙中油水界面力學(xué)特性:在納米顆粒表活劑吸附下,油水界面會(huì )呈現與界面張力顯著(zhù)不同的界面粘彈性,發(fā)展了能夠考慮油水界面粘彈性的界面力學(xué)模型并與計算流體力學(xué)方法耦合,揭示了儲層孔隙中納米顆粒表活劑吸附下液滴運移過(guò)程中的變形動(dòng)力學(xué)機制。

Physics of fluids系列論文鏈接:

1) Detachment dynamics of sessile droplets triggered by interaction forces between oil and wall in a microchannel, Physics of Fluids 36, 052107, 2024. https://doi.org/10.1063/5.0205426

2) Fingering crossover and enhanced oil recovery mechanism of water-alternating-CO? injection, Physics of Fluids 35, 053322, 2023. https://doi.org/10.1063/5.0150075

3) Oil–wall interaction induced droplet deformation dynamics in a capillary tube (Featured Article), Physics of Fluids 35, 082102, 2023. https://doi.org/10.1063/5.0163260

4) Deformation dynamics of rear concave droplet enclosed by nanoparticle surfactants in a capillary, Physics of Fluids 35, 122112, 2023. https://doi.org/10.1063/5.0178478

美國物理聯(lián)合會(huì )公眾號報道鏈接:

https://mp.weixin.qq.com/s/92qjEx3VLPAQzID2izythA

新聞小貼士:

袁越錦、三級教授、博導。陜西省中青年科技創(chuàng )新領(lǐng)軍人才,動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科帶頭人,中國農業(yè)機械學(xué)會(huì )農副產(chǎn)品加工機械分會(huì )副主任委員,陜西省農業(yè)機械學(xué)會(huì )副理事長(cháng)。獲科技獎勵6項,其中陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎、二等獎各1項。主持國家自然基金面上項目2項 、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃子課題1項、陜西省國際科技合作計劃重點(diǎn)項目1項、國家重點(diǎn)實(shí)驗室開(kāi)放課題、省部級項目等20余項。在國內外學(xué)術(shù)期刊上公開(kāi)發(fā)表學(xué)術(shù)論文120余篇,其中56篇被SCI/EI收錄;獲授權國家專(zhuān)利52件,其中發(fā)明專(zhuān)利20件,實(shí)用新型專(zhuān)利32件;主編專(zhuān)著(zhù)(教材)3部。

和龍、副教授、碩導、西安交通大學(xué)與斯坦福大學(xué)聯(lián)合培養博士。主要從事多孔介質(zhì)多相滲流的基礎理論及新型原油提高采收率技術(shù)開(kāi)發(fā)工作。入選西安市科協(xié)青年人才托舉計劃,主持國家自然科學(xué)基金項目1項,省部級及企業(yè)橫向3項。在J. Colloid. Interf. Sci.、Phys fluids、Chem. Eng. Sci.、J. Fluid Mech.等期刊發(fā)表論文23篇,單篇最高被引82次。

(核稿:夏祥林 編輯:劉倩)

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