Введение
Глава 1. Краткий обзор развития методов описания процессов при фильтрации суспензии в пористой среде 11
1.1 Теоретические основы течения в пористых средах 13
1.2 Течение суспензии в пористой среде: классическая “deep-bed filtration” модель 15
1.3 Фенологические соотношения для кинетики захвата 16
1.4 Феноменологические соотношения для связи проницаемости и концентрации захваченных частиц 18
1.5 Описание процесса формирования внешней фильтрационной корки 19
1.6 Фильтрационные установки, используемые для экспериментального изучения течения суспензии в образцах пористой среды 21
1.7 Методы экспериментального определения параметров зоны кольматации 27
1.8 Изучение внешней фильтрационной корки 35
1.9 Заключение по используемым методам характеризации зоны кольматации 38
Глава 2. Описание экспериментальной установки и проведения фильтрационных экспериментов 40
2.1 Описание методики исследования внешней фильтрационной корки 40
2.2 Описание экспериментальной установки для исследования воздействия загрязнителя на образец керна 42
2.3 Толщина подводящих трубок 48
2.4 Сжимаемость системы 50
2.5 Исследуемые пористые среды и суспензии 52
2.6 Методика проведения фильтрационных экспериментов 55
2.7 Заключение к главе 58
Глава 3. Метод получения профилей объемной доли захваченных частиц с помощью анализа рентгеновской компьютерной микротомографии 59
3.1 Применение рентгеновской компьютерной томографии для анализа пористой среды с захваченными частицами 59
3.2 Метод анализа формы гистограммы 64
3.3 Аппроксимация переходной зоны 68
3.4 Использование фильтра Кувахары (Kuwahara filter) 74
3.5 Метод минимизации 77
3.6 Проверка метода 79
3.7 Заключение к главе 85
Глава 4. Анализ сколов образцов 87
4.1 Механизм окрашивания бентонитовой глины 88
4.2 Измерение реологических и фильтрационных свойств окрашенной глины 89
4.3 Использование окрашенной глины в фильтрационных экспериментах 92
4.4 Анализ скола образцов для получения распределения захваченных частиц вдоль образца 94
4.5 Заключение к главе 96
Глава 5. Акустическое исследование кернов 98
5.1 Система ультразвукового профилирования образцов 99
5.2 Калибровка датчиков и оценка «мертвого времени» 102
5.3 Получение профилей для загрязненных образцов 105
5.4 Математическая модель распространения P-волны в насыщенной пористой среде 107
5.5 Количественная интерпретация профилей скорости распространения P-волны. 112
5.6 Заключение к главе 119
Глава 6. Использование полученных профилей распределения захваченных частиц для интерпретации экспериментальных данных 120
6.1 Введение 120
6.2 Гидравлическое сопротивление системы внутренней и внешней фильтрационной корок 120
6.3 Исследование чувствительности модели 124
6.4 Использование профиля объемной доли захваченных частиц для настройки параметров захвата 127
6.5 Настройка параметров фильтрации для экспериментов по фильтрации бентонитовой глины 131
6.6 Заключение к главе 133
Заключение 134
Список используемой литературы
