微观粒子图像速度测量分析多相流在一个有孔的媒体微型模型
Md Abdul Karim Miah1, Kawkab Ahasan1, Todd A Kingston1
1Department of Mechanical Engineering, Iowa State University, Ames, Iowa 50011, United States.
ACS omega
|August 12, 2024
概括
研究人员使用微观粒子图像速度计 (μPIV) 研究了多孔介质中的油位移. 较高孔径的微型模型在注入较少的液体下实现了峰值位移效率,优化了石油回收.
科学领域:
- 石油工程是石油工程中的一个.
- 流体动力学 流体动力学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 了解孔尺度流体流动对于增强石油回收至关重要.
- 多孔介质的特性显著影响移位效率.
- 微观粒子图像速度测量 (μPIV) 为流体动力学提供了高分辨率的洞察力.
研究的目的:
- 为了研究工程多孔介质中的孔尺度油位移行为.
- 分析不同孔径和流速对水油位移的影响.
- 开发一个质量保存模型来预测位移效率.
主要方法:
- 使用光刻法制造有序圆柱形柱 (50%和70%的孔径) 的多孔介质微型模型.
- 通过注入水以受控的流速 (37.5150μL/h) 进行油位移实验.
- 使用μPIV捕获流场并构建横速的概率密度函数 (PDF).
主要成果:
- 水优先遵循阻力最小的路径,取代石油.
- 来自μPIV的PDF显示了最初的横速峰值,该峰值扩大,然后收缩到零,表明平衡.
- 峰值位移效率在50%多孔度的模型中观察到约9个孔积,在70%多孔度的模型中观察到约4个孔积.
结论:
- 孔尺度的移位动态强烈依赖于介质的多孔性.
- 质量保存模型有效地描述了位移效率.
- 优化的多孔介质设计可以通过降低所需的注入液体体积来提高石油回收效率.


