[發明專利]一種多孔介質中預交聯凝膠懸浮液微觀流動的模擬方法

在審

• 申請號: 201710387669.4
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107291993A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 侯健;周康;孫煥泉;曹緒龍;劉永革;郭蘭磊;祝仰文;杜慶軍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多孔介質中預交聯凝膠懸浮液微觀流動的模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)基于二維巖心CT切片圖像，建立多孔介質模擬區域，進行數值網格離散；

(2)設定預交聯凝膠顆粒的初始位置和原始形狀，生成虛擬邊界標記點；

(3)標記數值網格節點類型，包括顆粒內部、顆粒邊界、流體內部和流體邊界四種類型；

(4)根據預交聯凝膠顆粒邊界上數值網格節點的動量變化計算流體對各虛擬邊界標記點的作用力F_f；

(5)采用顆粒接觸作用模型計算各虛擬邊界標記點受到的接觸作用力F_p；

(6)根據預交聯凝膠顆粒的當前形狀和原始形狀，計算各虛擬邊界標記點受到的彎曲恢復力F_b和拉伸恢復力F_s；

(7)基于牛頓第二定律，計算各虛擬邊界標記點的速度u和位移x，將各虛擬邊界標記點相連即得到預交聯凝膠顆粒的整體形狀和位置；

(8)重復步驟(4)至步驟(7)，當前后兩次模擬結果相對誤差小于0.01或者迭代次數大于100000時，結束模擬過程，輸出模擬結果。

2.根據權利要求1所述的一種多孔介質中預交聯凝膠懸浮液微觀流動的模擬方法，其特征在于，步驟(2)中所述虛擬邊界標記點為將顆粒的真實曲線邊界離散后生成的虛擬邊界標記點，可以離散為12、18或24個。

3.根據權利要求1所述的一種多孔介質中預交聯凝膠懸浮液微觀流動的模擬方法，其特征在于，步驟(3)中所述標記數值網格節點類型的判斷標準為：若某數值網格節點及其相鄰8個節點均被預交聯凝膠顆粒覆蓋則為顆粒內部節點，若某數值網格節點被預交聯凝膠顆粒覆蓋但存在未被覆蓋的相鄰節點則為顆粒邊界節點，若某數值網格節點及其相鄰8個節點均未被預交聯凝膠顆粒覆蓋則為流體內部節點，若某數值網格節點未被預交聯凝膠顆粒覆蓋但存在被覆蓋的相鄰節點則為流體邊界節點。

4.根據權利要求1所述的一種多孔介質中預交聯凝膠懸浮液微觀流動的模擬方法，其特征在于，步驟(4)中所述流體對各虛擬邊界標記點的作用力計算公式為：

Ff=(Δx)2ΔtΣk=1pVs/Vt(τ-1/2)(1-Vs/Vt)+(τ-1/2)Σj=08Cjlj]]>

其中，Δx表示網格步長，Δt表示時間步長，V_t表示顆粒邊界上以某數值網格節點為中心邊長為Δx的控制單元的總體積，V_s表示上述控制單元中被預交聯凝膠顆粒覆蓋部分的體積；τ表示松弛時間；C_j為附加碰撞項；l_j表示j方向上的離散速度；p表示各虛擬邊界標記點控制范圍內屬于顆粒邊界類型的數值網格節點個數。