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1.
重非水相（DNAPLs）是地下水常见的有机污染物,理解其运移机制对于污染物修复具有重要意义。为解释实验中多孔介质润湿性对DNAPL的流动速度及残余饱和度的影响,使用多相流相场法,在构造的二维孔隙中模拟DNAPL液滴的下落过程。结果表明：模拟能准确刻画多相流界面的不稳定性,重现与实验室尺度相似的现象。文章提出的双界面模型相较于以往的微观模型能够更好的解释介质润湿性对DNAPL运移的影响。DNAPL的下落速度受前后界面共同影响,而饱和度主要由后界面决定。同时,润湿性对运移的影响大小受制于多孔介质的非均质性。 相似文献
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重非水相液体(dense nonaqueous phase liquid,DNAPL)污染土壤和地下水的问题已引起广泛关注,研究其在不同粒径多孔介质及其界面的运移特征形态是确定污染区域、修复治理土壤和地下水环境的前提。文章通过室内试验研究多孔介质界面对DNAPL运移与分布特性的影响。首先在二维砂槽上进行DNAPL污染物的入渗试验,试验过程中用数码相机拍照,将DNAPL扩散过程以图像的形式记录下来;然后用AutoCAD对图片进行处理,绘制出DNAPL迁移过程的锋面变化图。结果表明:DNAPL入渗过程中,迁移主要受到重力作用与毛细作用的控制,毛细作用力随着介质粒径的增大逐层减小,重力作用逐渐起主导作用使污染物入渗速度逐层增大;介质结构影响DNAPL的迁移形态,介质粒径逐层增大,DNAPL污染物的渗流面与指进扩散宽度逐层减小,扩散方式由面状变为指状;在不同粒径介质界面介质结构发生突变时,DNAPL迁移锋面线曲率也相应变大,此时DNAPL的迁移呈现“凸”型特征,另外,不同的界面横向扩散的滞留宽度不同,随着介质粒径的增大,界面的横向扩散宽度相对变短。 相似文献
3.
多孔介质中重非水相液体(Dense Non Aqueous Phase Liquid,DNAPL)与水相的界面面积是影响DNAPL在地下水中溶解速率的关键参数。本文通过二维均质砂箱实验,运用界面分配示踪法和体积分配示踪法分别测定DNAPL与水相的界面面积(单位介质体积内的面积,Anw)和DNAPL饱和度(Sn),并研究两者之间的相关关系。使用C18H29NaO3S(SDBS)作为界面分配示踪剂,Alcohol(2,4 Dimethyl 3 Pentanol)作为体积分配示踪剂,CaBr2作为保守示踪剂。利用Fe2+催化的Na2S2O8对DNAPL进行原位氧化修复,改变Anw和Sn。结果表明,通过定量(用孔隙体积数PV值衡量)加入Na2S2O8,Anw由206 cm2逐渐降为37 cm2,下降速率约为14 cm2/PV;Sn由1.34%逐渐降为0.33%,下降速率约为0.1%/PV;Anw和Sn之间具有良好的线性关系(Anw=146×Sn,R2=0.987)。此关系可用于估算多孔介质中DNAPL与水相之间的界面面积。对实验影响因素的分析表明,孔隙度的增大(变化率为20.7%)使示踪剂穿透曲线出现肩现象和拖尾现象,导致保守示踪剂的保留时间增加5.6%,界面面积减小6.8%。 相似文献
4.
In this paper we study the infiltration of DNAPL in a porous medium containing a single low-permeable lens. Our aim is to
determine whether or not DNAPL infiltrates into the lens. A key role is played by the capillary pressure: DNAPL cannot infiltrate
into the lens unless the capillary pressure exceeds the entry pressure of the lens. In the model this is reflected by an interface
condition, the extended capillary pressure condition. To derive analytical approximations we first consider a steady-state
DNAPL plume in a homogeneous medium. This results in an estimate of the DNAPL plume width as a function of depth, and an asymptotic
solution for small saturations. Assuming that the extent of the lens is much larger than the width of the unperturbed DNAPL
plume in the homogeneous medium, we derive an explicit criterion for DNAPL infiltration into the lens in terms of a critical
inflow rate. A numerical algorithm is presented in which the extended capillary pressure condition is incorporated. The numerical
and analytical results show good qualitative agreement.
This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date. 相似文献
5.
非均质介质的空间维度变化对重非水相流体（DNAPL） 的运移具有重要的影响。在充分考虑地质体的空间连续
性、不对称性以及各向异性等特征的基础上,采用基于马尔可夫链的转移概率（transition probability） 模型来构建非均质
随机场。该文通过TMVOC-MP软件来模拟DNAPL在非均质介质中的运移规律,探讨非均质随机场的水平空间连续性、
空间维度变化以及侧向运移过程对DNAPL运移的影响。结果表明,介质的水平空间连续性越好,DNAPL在水平方向的
迁移范围越大,在垂向的迁移范围越小;相比于三维模型,二维模型中DNAPL在水平方向的展布更大、在透镜体上的蓄
积量更多,在实际应用中以二维模型代替三维模型会加大模拟结果与实际污染情况之间的误差;侧向运移过程削弱了单
个平面的非均质性对DNAPL运移的控制,当存在侧向运移时,DNAPL绕过透镜体所运移的距离以及在透镜体上的蓄积
量会相应减小。 相似文献
6.
孔隙是多孔介质内渗流的发生场所,与介质渗透性存在必然的联系。珊瑚砂因其特殊的物质来源和形成过程,较陆源砂具有截然不同的孔隙特性。通过一系列微观研究手段,从本质上揭示了珊瑚砂特殊孔隙性质的原因。研究发现,从孔隙形状、孔喉尺寸和整体连通性3个角度描述孔隙性质较为合理。其中,孔隙形状用形状因子度量,孔喉尺寸包括孔隙半径和喉道半径,珊瑚砂多孔介质整体连通性利用配位数进行描述。而影响孔隙形状、孔喉尺寸和整体连通性的主导因素包括颗粒形状和颗粒表面粗糙度两方面。其中颗粒形状主要影响孔隙形状、喉道尺寸、孔喉尺寸离散性和介质内部连通性的均匀分布情况。颗粒表面粗糙度主要影响孔隙形状、孔隙形状离散性、孔隙尺寸和介质整体连通性。 相似文献
7.
In Lorraine, flooding of the iron mines leads to a degradation of groundwater quality. Based on a global approach, a numerical simulator has been built that can reproduce and predict the evolution of water quality at the overflow point of the mining basin. In order to specify the spatial distribution of these pollutant concentrations, a new model has been developed. The basin is represented as a network of homogeneous reservoirs. Although encouraging, the results show the need to specify the spatial organisation of water flow in order to reproduce the pollutant concentrations in the different monitored wells. To cite this article: P. Collon et al., C. R. Geoscience 337 (2005). 相似文献
8.
The microstructure characteristics of the reservoir are closely related to the seepage capacity of the reservoir. Compared with conventional reservoirs and low permeability reservoirs, the tight oil is stored in a smaller nanoporous space. The microscopic pore structure of reservoir is the geometrical shape, size, distribution, and interconnected relationship of porosity and throat. The experiment was conducted on several tight rock samples taken from the Chang 7 formation in Xunyi county of Ordos Basin, China. Based on nano-CT scanning and advanced image processing technology Avizo, we build a three-dimensional comprehensive pore and throat network model. In the result of our study, reservoir space types are dissolution pores with mineral particles inside in the pore network model. Then, the pore throat morphology in the forms of small globular and tubular with SEM was explained. There is a big difference in quantity distribution at different locations, which is limited to the permeability of samples. Pore types are mostly round tubular and long tubular, while isolated pores account for a significant proportion. Through making and analyzing the three-dimensional structure of interconnected pores, obtained their specific forms and the division of connectivity types. 相似文献
9.
为研究储层微观孔隙结构和建立微观渗流模型,本文通过对东营凹陷沙三中亚段H152井区的典型低渗透储层岩样进行CT（computed tomography）扫描及图像处理,建立了微观尺度的数字岩心模型;继而经过对该模型进行分析和计算,提取了储层孔喉网络模型,在三维空间上直观、清晰地显示了不同尺度的孔隙及喉道的形态、大小和分布;最后通过对孔隙结构特征、孔隙度、渗透率和压降等动静态参数的分析和计算,建立了储层岩样的微观渗流模型。根据算法对比和参数分析结果认为：与传统中值滤波相比,非局部均值滤波算法可在相似性比较的基础上进行滤波处理,从而提高模型的准确性;基于CT的数字岩心建模可为地质研究提供可靠的数字模型;根据近似等压面假设的微观渗流数值模拟分析了流体渗流特征,为揭示低渗透储层流体渗流规律提供了一种新的途径。 相似文献
10.
Simulation of DNAPL infiltration and spreading behaviour in the saturated zone at varying flow velocities and alternating subsurface geometries 总被引：3，自引：1，他引：2
Katharina Erning Sibylle Grandel Andreas Dahmke Dirk Schäfer 《Environmental Earth Sciences》2012,65(4):1119-1131
The influence of varying groundwater flow velocities on DNAPL infiltration and spreading behaviour was investigated by multiphase
modelling using TMVOC and PetraSim. The multiphase models were calibrated by results of previously conducted laboratory experiments
for the complete spatio-temporal range of the experiments. The small scale 2D scenario modelling was applied to qualify and
quantify changes in position, architecture, geometry and dissolution of a TCE body in a fully saturated homogeneous sandy
medium. The applied flow velocities ranging from 0.05 up to 40.00 m/day exhibited that the DNAPL TCE is affected even at the
lowest flow velocity in its position, its size and its architecture. Additionally, several impermeable lenses with simple
geometry were assumed in the model, to investigate the influence of stratified subsoil. In the experimental set-ups, the DNAPL
body reacts more sensitive to the applied groundwater flow velocities than to the geometrical set-up of the scenarios. A possible
consequence can be the transportation and displacement of a DNAPL pool due to natural or anthropogenic induced high groundwater
flow velocities, as by Pump and Treat facilities, complicating site investigation process and planning of remediation activities. 相似文献
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X-CT扫描成像技术在致密砂岩微观孔隙结构表征中的应用——以大安油田扶余油层为例 总被引：1，自引：0，他引：1
以松辽盆地南部大安油田扶余油层致密砂岩样品为研究对象,利用VGStudio MAX强大的CT数据分析功能结合Avizo软件先进的数学算法,建立了大安油田扶余油层致密砂岩多尺度三维数字岩心模型,该模型具有样品无损、结果直观、数据丰富等优势;同时结合环境描电镜(ESEM)、Maps图像拼接技术、铸体薄片、恒速压汞等油气分析测试方法对松辽盆地南部大安油田扶余油层微观孔隙特征进行了定量表征,为进一步开展大安油田扶余油层渗流机理的研究打下了基础。研究表明:微米尺度下,大安油田扶余油层储集空间类型以溶蚀型孔隙和微裂缝为主,不同孔渗的样品孔喉的形态和尺寸有所不同,孔喉形态多为球状和条带状,孔喉分布状态主要有连片状和孤立状两种;纳米尺度下,大安油田扶余油层储集空间类型以矿物颗粒内部或表面的溶蚀孔隙和微裂缝为主,纳米孔喉形态上多呈小球状、管状,微裂缝对纳米级孔隙有很好的沟通作用。喉道半径较窄是造成样品的实测渗透率较低的主要原因。 相似文献
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孔隙网络控制着土体渗流、排水固结与基质吸力等重要工程性质。本文介绍了多孔介质孔隙网络最大球建模基本原理与算法。以显微CT扫描振捣干法生成的南京粉砂试样为例,采用最大球算法建立了试样三维重构模型表征单元体(REV)的空间孔隙网络球棍模型,计算得到了样品REV尺度的孔隙网络参数,统计发现,孔隙半径、喉道半径、孔隙配位数、孔隙截面形状因子、喉道截面形状因子与喉道长度等孔隙参数均近似服从正态分布,孔隙体积近似服从衰减型指数分布。孔隙与喉道半径分别分布在100μm与65μm以内,两者数学期望分别为40. 0μm与18. 0μm;配位数分布在25以内,数学期望为5. 1;孔隙与喉道截面形状因子分别分布在0. 01~0. 04与0. 01~0. 05的区间内,两者数学期望分别为0. 019与0. 033;喉道长度分布在100~800μm以内,数学期望为292. 22μm。同时发现,样品中体积小于1. 5×10^7μm^3的小孔隙数量超过90%。本方法可应用于土体细观孔隙结构的定量表征。 相似文献
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孔隙网络模型是研究多孔介质和其中颗粒的关键。现有的构建孔隙网络模型的算法有许多,但人们开始越来越多地研究基于图像的算法。将讨论一种基于中轴线的孔隙网络构建算法,并且对原有算法中孔隙中心表示方法不合理及缺少中轴线上各点坐标的问题提出改进,改进后的算法提出了孔隙中心的另一种表示方法,并且中轴线上任一点的坐标都被标出。在构建孔隙网络模型后利用该模型计算孔隙体积和喉径,并且针对过度分割的问题提出基于欧氏距离及基于分水岭算法的两种融合算法对孔隙和孔喉进行融合。 相似文献
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储层微观孔喉网络图形识别方法 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对大量岩样铸体薄片的图形特征反复观察与实验,设计了一种储层微观孔喉网络图形识别方法。该方法的关键是将原图片由RGB彩色空间转换到受亮度影响很小的YUV空间下,使待识别岩样孔喉网络产生很好的类聚,然后采用形态学分水岭分割方法识别出岩样铸体薄片图片中的孔隙与喉道。将该方法识别出的孔喉网络与RGB空间下一般图像分割技术识别出的孔喉网络对比,结果表明该方法识别出的孔喉网络比较完整与清晰;同时使用德国蔡司公司图像处理系统中的Axiovision4.0软件对待识别岩样薄片进行面孔率测算,结果表明该方法识别效果明显,相对误差降低了0.425%,大大提高了储层微观孔喉网络图形识别的准确度。 相似文献
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为了更加直观、准确地刻画碳酸盐岩储集层的微观孔隙结构特征,分别选取裂缝发育的双孔介质碳酸盐岩储层样品与裂缝不发育的单介质碳酸盐岩储层样品,利用多尺度X-CT扫描成像技术建立不同级别的三维数字岩心,应用最大球算法与孔喉尺寸校正方法,提取并建立碳酸盐储层纳米级数字岩心孔隙网络模型,最后实现利用三维孔隙网络模型模拟储层物性参数、进汞曲线以及孔、喉分布曲线,并与常规高压压汞法结果进行平行对比。研究结果表明:利用数字岩心技术模拟得到的孔隙度、渗透率参数与实际测量结果相差较小;模拟得到的进汞曲线、孔喉分布曲线与室内压汞实验得到的曲线具有较高的一致性,数字岩心得到的模拟结果具有较高的可信度。数字岩心技术在碳酸盐储层微观孔隙结构的直观刻画与定量描述方面,具有明显优势。 相似文献
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孔喉特征是储集层研究的核心,厘清储集层孔喉在三维空间中的展布对油气勘探与开发意义重大。文中借助微纳米CT立体成像技术和数字岩心技术对川东北飞仙关组残余鲕粒白云岩的孔喉特征进行刻画与描述,建立了微纳米级的孔喉三维空间展布模型,并计算了孔喉半径、形状因子、空间连通性等表征参数。此外,结合扫描电镜、压汞曲线等传统方法,对所建立的模型进行了有益的探讨和补充。结果表明,川东北地区残余鲕粒白云岩孔隙类型主要有粒间孔、粒间溶孔（铸模孔）、晶间（溶）孔、晶间缝和微裂隙等。其中,晶间孔和微裂隙为连通的喉道,其最小值可达20～30 nm。样品重结晶强烈,受重结晶晶体的生长及后期压实等改造作用的影响,喉道堵塞,储集层渗透性差。 相似文献
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基于数字岩心技术,对岩心CT扫描图像进行处理,结合分形理论求取数字岩心的分形特征参数并通过构建数字岩心的等效分形介质模型对岩心渗透率进行预测。首先对两块砂岩岩心进行了微米CT扫描,提取岩心孔隙网络模型,分析岩心孔隙结构特征,结果表明岩心的孔喉半径分布与孔喉配位数分布对岩心渗透率有一定影响;其次利用MATLAB、Image J等软件对CT扫描得到的数字岩心及帝国理工学院网站公开的数字岩心进行处理,基于分形理论求取数字岩心分形维数、迂曲度、迂曲度分形维数和最大孔隙直径等参数;最后基于分形渗透率模型对岩心渗透率进行预测。结果表明：预测渗透率与岩心渗透率具有良好的相关性,相关系数大于0.97。因此,基于数字岩心技术,通过构建数字岩心等效分形介质模型,可以有效预测岩心渗透率。 相似文献
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为深入探讨深层高压低渗透砂岩油藏储层微观孔喉特征,开展了岩心样品的恒速压汞测试。结果表明,储层孔道大小及分布性质差异不大,孔隙半径呈正态分布,主峰分布在100～300μm;喉道半径是控制储层性质的主要因素,渗透率与喉道半径的相关性好于其与孔隙半径的相关性。储层有效喉道半径、有效孔隙半径、有效喉道体积、有效孔隙体积、有效孔喉半径比等孔喉特征参数与物性参数具有较好的相关关系。高渗透率岩样的有效孔喉半径比较低,且有效孔喉半径比分布频率较高。渗透性越好,孔喉半径比越低,且其分布越集中。分析认为,恒速压汞的孔喉特征参数中排驱压力(pT)、中值压力(pc50)、最大进汞饱和度(SHgmax)小于常规压汞的,最大连通孔喉半径(Rmax)、中值半径(r50)大于常规压汞的。相对于常规压汞,恒速压汞获得的孔喉特征参数更准确。 相似文献
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综合利用岩心、岩石薄片、扫描电镜及测井等资料,对准噶尔盆地莫索湾—莫北地区侏罗系八道湾组致密油储层特征及其致密化成因进行研究。结果表明:八道湾组储层为低—特低孔、低—特低渗储层,属典型的深层致密砂岩储层;储层砂体主要为三角洲前缘水下分流河道细砂岩、中—细砂岩,成分成熟度低,具有岩屑和塑性岩屑含量高及胶结物含量低的"两高一低"特征;垂向上以4 100和4 500m为界,可划分为减小原生孔、稳定混合孔及增加次生孔3个孔隙演化带;孔隙主要为中—小孔,孔喉类型以分选较差的中-细孔—细喉型为主,连通性和渗流能力相对较差,结构相对较差。储层致密化主要受控于沉积环境相对稳定性、岩石主要成分、储层埋藏深度及胶结物赋存状态4个因素,构成了致密化的背景、内因和外因;相对稳定的沉积环境、低成分成熟度、高岩屑和塑性岩屑含量、储层埋深大、压溶作用大量减孔,以及不同类型胶结物以4种状态充填孔喉,形成了八道湾组致密储层。 相似文献
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Two approaches of generating pore networks of porous media are presented to capture the pore fabric. The first methodology extracted pore structure from a computer simulated packing of spheres. The modified Delaunay tessellation was used to describe the porous media, and modified Nelder–Mead method in conjunction with three pore‐merging algorithms was used to generate the pore size and coordination number distributions of the randomly packed spheres. The Biconical Abscissa Asymmetric CONcentric bond was used to describe the connection between two adjacent voids. This algorithm was validated by predicting pore structure of a cubic array of spheres of equal radius with known pore sizes, throat sizes and coordination number distributions. The predicted distributions of pore structure agreed well with the measured. Then, the algorithm was used to predict pore structure and permeability of randomly packed spherical particles, and predicted permeability values were compared with published experimental data. The results showed that the predicted permeability values were in good agreement with those measured, confirming the proposed algorithm can capture the main flow paths of packed beds. The second methodology generated an equivalent pore network of porous media, of which the centers of voids were located in a regular lattice with constant pore center distance. However, this network allowed for matching both main geometrical and topological characteristics of the porous media. A comparison of the two approaches suggested that the second approach can also be used as a predictive tool to quantitatively study the microscopic properties of flow through porous media. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献