氣體在雙重多孔介質(zhì)中運(yùn)移的分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)建模研究

胡 韜 吳本霞 余星吉 靳 勇

(南京市江南小化工集中整治工作現(xiàn)場(chǎng)指揮部，江蘇 南京 210038)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程不斷前進(jìn)中，全球的能源如石油、煤和天然氣等占據(jù)重要地位，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[1]。隨著油氣工業(yè)的快速發(fā)展以及油氣資源的不斷消耗，非常規(guī)油氣資源如致密油、致密砂巖氣、煤層氣和頁(yè)巖油氣等正逐步取代常規(guī)油氣資源[2]。目前，隨著自然資源日益減少，環(huán)境污染與能源開(kāi)采問(wèn)題是能源可持續(xù)發(fā)展的兩大關(guān)鍵問(wèn)題[3]，越來(lái)越受到整個(gè)社會(huì)的高度重視。眾所周知，雙重多孔介質(zhì)系統(tǒng)如天然土壤、裂縫巖石、油氣儲(chǔ)藏、煤氣層等，其裂縫和基質(zhì)孔隙自身結(jié)構(gòu)具有不同的幾何特性。大多數(shù)油氣藏結(jié)構(gòu)也是由多孔介質(zhì)與樹(shù)狀分叉網(wǎng)絡(luò)鑲嵌而成的雙重多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)[4]。雙重多孔介質(zhì)中的流體流動(dòng)廣泛應(yīng)用于水文、地質(zhì)、石油工程、農(nóng)業(yè)工程、環(huán)境工程等自然界和工業(yè)生產(chǎn)中，如地下水源污染預(yù)測(cè)、二氧化碳地下埋存和油氣資源開(kāi)采輸運(yùn)等，并越來(lái)越受到更多領(lǐng)域研究學(xué)者的高度關(guān)注和重視[5]。就當(dāng)前研究現(xiàn)狀而言，研究較多的是地下水、污染物及溶質(zhì)的運(yùn)移過(guò)程，可為水污染預(yù)測(cè)及治理提供理論依據(jù)[6]。而在油氣開(kāi)采運(yùn)輸過(guò)程中，油氣儲(chǔ)藏存在分布范圍較廣、滲透性能較低和開(kāi)采難度較大等特點(diǎn)，常用的注水驅(qū)替技術(shù)會(huì)損壞套管、發(fā)生水竄效應(yīng)且采收率較低。而氣驅(qū)法最早源于1958年美國(guó)進(jìn)行的注CO2混相驅(qū)項(xiàng)目；……