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第1章 绪论1

1.1 研究目的及意义1

1.2 国内外研究现状2

1.2.1 砂岩储层酸岩反应动力学研究现状2

1.2.2 酸液非均相流动反应数值模拟研究现状6

1.2.3 基于LBM的流动反应研究现状7

1.3 研究内容及技术路线9

1.3.1 主要研究内容9

1.3.2 技术路线10

第2章 砂岩储层酸岩反应动力学12

2.1 土酸体系与矿物的反应12

2.1.1 矿物组成对酸岩反应的影响12

2.1.2 土酸体系与单矿物的反应13

2.2 氢氟酸溶解砂岩矿物作用型体及模式16

2.2.1 可能作用的型体16

2.2.2 主要型体作用模式20

2.3 盐酸对氢氟酸溶解反应影响作用21

2.3.1 盐酸催化性质21

2.3.2 盐酸催化下主要型体作用模式24

2.4 砂岩储层酸岩反应速率机理模型25

2.4.1 酸岩表面反应机理25

2.4.2 吸附等温方程式25

2.4.3 Freundlich-ARRR机理模型28

2.5 小结31

第3章 砂岩储层酸岩反应动力学实验研究32

3.1 酸岩反应动力学原理32

3.1.1 酸岩反应动力学方程32

3.1.2 酸岩反应活化能33

3.1.3 反应活化焓与活化熵33

3.2 酸岩反应动力学实验设计34

3.2.1 实验目的34

3.2.2 实验仪器34

3.2.3 实验材料35

3.2.4 数据处理36

3.3 酸岩反应动力学实验结果及分析42

3.3.1 酸岩反应动力学方程42

3.3.2 酸岩反应活化能47

3.3.3 酸岩反应活化焓与活化熵50

3.4 小结50

第4章 砂岩储层酸岩反应速率及其影响规律研究52

4.1 酸岩反应速率理论计算52

4.2 不可控因素对酸岩反应速率影响规律53

4.2.1 岩矿组成对酸岩反应速率影响规律54

4.2.2 温度对酸岩反应速率影响规律58

4.2.3 压力对酸岩反应速率影响规律60

4.3 可控因素对酸岩反应速率影响规律61

4.3.1 氢氟酸浓度对酸岩反应速率影响规律62

4.3.2 盐酸浓度对酸岩反应速率影响规律63

4.3.3 酸液配比对酸岩反应速率影响规律64

4.3.4 同离子效应对酸岩反应速率影响规律65

4.3.5 转速对酸岩反应速率影响规律67

4.4 小结69

第5章 砂岩储层酸岩反应速率影响因素主次分析71

5.1 影响因素的主次分析方法71

5.2 影响酸岩反应速率因素灰色关联分析73

5.2.1 酸岩反应影响空间73

5.2.2 灰色关联因子空间75

5.2.3 灰关联差异信息空间77

5.2.4 灰关联系数及灰关联度78

5.3 酸岩反应速率影响因素主次分析结果80

5.3.1 影响因素的主次关系80

5.3.2 对于延缓酸岩反应速率的建议81

5.4 小结82

第6章 基于LBM的多孔介质内酸液流动模拟83

6.1 LBM的基本原理83

6.1.1 LBM的发展起源83

6.1.2 BGK模型86

6.1.3 管道流分析93

6.2 随机多孔介质的生成99

6.2.1 规则排列法99

6.2.2 四参数生长法100

6.2.3 随机配置法102

6.3 REV尺度模型103

6.3.1 部分反弹模型104

6.3.2 阻力模型105

6.3.3 GLBE模型106

6.4 多孔介质内酸液流动分析108

6.4.1 优化随机配置法108

6.4.2 速度分布108

6.5 小结110

第7章 基于LBM的酸岩非均相反应模拟111

7.1 传热计算模型111

7.1.1 DDF模型111

7.1.2 温度场模型112

7.2 传质计算模型113

7.2.1 CDE模型113

7.2.2 浓度场模型114

7.2.3 孔隙度模型116

7.3 酸岩非均相反应分析117

7.3.1 温度分布118

7.3.2 浓度分布119

7.3.3 孔隙度分布121

7.4 小结124

参考文献125