多孔介质细观流动理论及模拟方法

多孔介质细观流动规律是多孔介质宏观流动特征的本质。本书从多孔介质基本属性和细观尺度流动的力学特性出发，深入揭示多孔介质中固-液界面微观力作用对流动的影响，建立了多孔介质细观流动理论及模拟方法。本书主要内容包括考虑固-液界面微观力作用下微可压缩流体的微圆管稳态流动、不稳定流动、两相流动，考虑固-液界面微观力作用下的毛细管束模型模拟多孔介质宏观流动规律、纳微米流体流动动力学数学模型和油水流动动力学机制，考虑分子间作用力、空间位形力、双电层效应的均匀和非匀相流体不可压缩流体流动规律，考虑微观力作用的微观网络数值模拟方法及室内实验模拟方法，结合油田实际储层模拟孔介质细观剩余油形成机制，并提出如何启动剩余油的方法等。
本书可供从事石油工程、渗流力学、流体力学、地下水和地热资源开发与利用、矿产资源开发与利用、化工、水利、能源与环境、材料科学与工程、生物学、医学、物理学及国防科学与技术应用等专业的高等学校师生、科研人员和工程技术人员参考使用。

前言
章 多孔介质基本属性
1.1 基本概念和定义
1.1.1 多孔介质
1.1.2 流体饱和度
1.1.3 浸润性
1.1.4 界面张力
1.1.5 毛细管压力
1.2 多孔介质的种类及特征
1.2.1 单重孔隙介质
1.2.2 裂隙介质
1.2.3 双重介质
1.2.4 多重介质
1.2.5 多孔介质的复杂性
1.3 多孔介质中流体的物理特性
1.3.1 与压力相关的气体物理特性
1.3.2 与压力相关的物理特性
1.3.3 与压力相关的水的物理特性
1.3.4 饱和多相流体岩石的渗流特性
1.3.5 非牛顿流体的物理性质
1.4 多孔介质的应用领域
1.4.1 地下水开发与利用
1.4.2 油气开发领域
1.4.3 化工领域
1.4.4 医学领域
1.4.5 生物体介质
第2章 多孔介质细观尺度流动的力学问题
2.1 不同尺度下的基本概念及定义
2.1.1 微观尺度
2.1.2 细观（介观）尺度
2.1.3 宏观尺度
2.2 细观尺度中流动的微观力类型及作用范围
2.2.1 微圆管内微观力类型及作用范围分析
2.2.2 微圆管界面与流体特性参数表征
第3章 考虑固-液界面作用下微可压缩流体的微圆管稳态流动规律
3.1 微可压缩流体在圆管内的流动规律
3.1.1 不可压缩牛顿流体在圆管内的流动规律
3.1.2 微可压缩牛顿流体的本构方程
3.1.3 微可压缩流体在圆管内的流动规律数学模型
3.1.4 正则摄动法求解非线性方程组
3.2 考虑固-液界面静电作用力下的微可压缩流体稳态流动规律
3.2.1 物理模型和数学模型
3.2.2 正则摄动法求解
3.2.3 结果与讨论
3.3 考虑固-液分子间作用力的纳微米圆管中流体的流动规律
3.3.1 物理模型和数学模型
3.3.2 正则摄动法求解
3.3.3 流动规律及影响因素
第4章 圆管中微可压缩流体的单相和两相不稳定流动分析
4.1 无限长圆管-单相微可压缩流体不稳定流动
4.2 有限长圆管-单相微可压缩流体不稳定流动
4.3 无限长圆管内有动界面的两相微可压缩流体不稳定流动
4.4 有限长圆管内有动界面的两相微可压缩流体不稳定流动
4.4.1 不考虑固-液界面作用力的两相流动
4.4.2 考虑固-液界面作用的微可压缩流体的水驱油两相圆管流动
第5章 毛细管束模型模拟多孔介质宏观流动规律
5.1 毛细管束模型
5.2 进出口端定压时的毛细管束模型
5.2.1 数学模型
5.2.2 数学拟合分析
5.3 进口端定流量出口端定压力时的毛细管束模型
5.3.1 数学模型
5.3.2 考虑固-液界面作用力的影响
5.3.3 数学拟合分析
第6章 纳微米流体流动动力学数学模型
6.1 纳微米单相流体流动动力学数学模型
6.1.1 纳微米管单相流动数学模型
6.1.2 纳微米管单相流体流动特性模拟分析
6.2 纳微米两相流体流动动力学数学模型
6.2.1 纳微米管两相流体流动数学模型
6.2.2 纳微米管两相流体流动影响因素模拟分析
第7章 纳微米尺度油水流动动力学机制
7.1 细观尺度油水动力学机制
7.1.1 微观剩余油主控因素动力学分析
7.1.2 油水分布状态与动力学分析
7.1.3 网络结构细观尺度油水流动规律
7.2 细观尺度油水动力学关系数学模型
7.2.1 网络结构油水动力学关系模型
7.2.2 网络结构细观尺度油水流动数值模拟方法
7.2.3 网络结构细观尺度油水动力学关系数值模拟
7.2.4 油水动力学特性影响因素研究
7.3 反映细观动力学特性的宏观渗流力学数学描述
7.3.1 细观与宏观尺度力学参数关系表征
7.3.2 宏观渗流力学数学描述方法
第8章 考虑空间位形力的非匀相流体渗流规律
8.1 考虑空间位形力的微圆管流动模型
8.1.1 不同形状颗粒通过圆柱形孔道
8.1.2 速度和流量模型
8.1.3 微圆管流动影响因素分析
8.2 考虑空间位形力作用微圆管两相流数学模型及影响因素分析
8.2.1 考虑空间位形力作用微圆管两相流体流动数学模型研究
8.2.2 微圆管两相流体流动影响因素模拟分析
8.3 微圆管流动规律特征实验验证渗流模型
8.3.1 纳微米聚合物颗粒的性质
8.3.2 实验流速与压力梯度的关系
第9章 考虑双电层效应的不可压缩流体流动规律
9.1 物理模型和数学模型
9.1.1 电势场方程
9.1.2 电场方程
9.1.3 流动控制方程
9.2 数值求解
9.2.1 计算方案
9.2.2 网格设计与边界处理方法
9.2.3 人工压缩算法求解
9.3 结果与讨论
9.3.1 电势分布
9.3.2 电荷密度和电场分布
9.3.3 考虑双电层效应的微圆管流体流动特性
0章 考虑微观力作用的二维微观网络数值模拟
10.1 二维微观网络岩心网络模型模拟计算方法
10.1.1 考虑微观力作用的二维微观网络模型
10.1.2 水驱动态网络模型的计算流程
10.2 油水分布