• 全国中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊
  • 美国工程索引(EI)收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

渗流-水平井流耦合数学模型和数值模拟

董贵明 束龙仓 王茂枚 鲁程鹏 刘丽红

董贵明, 束龙仓, 王茂枚, 鲁程鹏, 刘丽红. 渗流-水平井流耦合数学模型和数值模拟[J]. 水科学进展, 2009, 20(6): 830-837.
引用本文: 董贵明, 束龙仓, 王茂枚, 鲁程鹏, 刘丽红. 渗流-水平井流耦合数学模型和数值模拟[J]. 水科学进展, 2009, 20(6): 830-837.
DONG Gui-ming, SHU Long-cang, WANG Mao-mei, LU Cheng-peng, LIU Li-hong. A coupled seepage-horizontal well flow model and numerical experiments[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(6): 830-837.
Citation: DONG Gui-ming, SHU Long-cang, WANG Mao-mei, LU Cheng-peng, LIU Li-hong. A coupled seepage-horizontal well flow model and numerical experiments[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(6): 830-837.

渗流-水平井流耦合数学模型和数值模拟

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2006CB403204)
详细信息
    作者简介:

    董贵明(1979- ),男,黑龙江佳木斯人,博士,主要从事地下水资源评价与管理、地下水与生态环境研究.E-mail:guiming14432@126.com

  • 中图分类号: P641.2

A coupled seepage-horizontal well flow model and numerical experiments

Funds: The study is financially supported by the National Basic Research Program of China (No.2006CB403204)
  • 摘要: 在有侧向流入(流出)的水平井流运动和连续性方程的基础上,建立了渗流与水平井流耦合数学模型,主要针对混合水头损失问题,进行了渗流与水平井流耦合数值计算,分析了常用的摩擦系数修正方法对计算结果的影响。数值模拟计算表明:层流或者光滑紊流流态时,不同的摩擦系数修正方法对结果影响较小;粗糙紊流流态时,不同的摩擦系数修正方法对结果影响较大。当水平井流是层流-光滑紊流流态时,使用了一种新的流态分界点识别方法对水平井流态进行判断,计算结果证实了方法的可靠性、合理性。
  • [1] 詹红兵,万军伟.水资源和环境工程中水平井研究简介[J].地球科学,2003:28(5):511-516.(ZHAN Hong-bing,WAN Jun-wei.Horizontal wells in water resources and environmental engineering[J].Earth Science,2003:28(5):511-516.(in Chinese))
    [2] BORISOV J P.Oil production using horizontal and multiple deviation wells[M].Moscow:Nedra,1964.5-6
    [3] JOSHI S D.Augmentation of well productivity using slant and horizontal wells[J].Journal of Petroleum Technology,1988,40(6):729-739.
    [4] CONGER R M.A groundwater pumping application for remediation of a chlorinated hydrocarbon plume with horizontalwell technology[J].Ground Water Management,1993,15:47-60.
    [5] ANGGLE D G.A horizontal well recovery system to capture LNAPL and affected groundwater[J].Ground Water,1994,32(5):847-848.
    [6] 万军伟,沈仲智,潘欢迎.水平井的水力特征及其解析解的适用条件[J].地球科学,2003:28(5):537-544.(WAN Jun-wei,SHEN Zhong-zhi,PAN Huan-ying.Hydraulic performance of horizontal well and applicability of its analytical solutions[J].Earth Science,2003:28(5):537-544.(in Chinese))
    [7] 陈崇希,胡立堂.渗流-管流耦合模型及其应用综述[J].水文地质工程地质,2008,35(3):70-75.(CHEN Chong-xi,HU Li-tang.Areview of the seepage-pipe coupling model and its application[J].Hydrogeology and Engineering Geologgy,2008,35(3):70-75.(in Chinese))
    [8] 陈崇希.岩溶管道-裂隙-孔隙三重介质地下水流模型及模拟方法研究[J].地球科学,1995,20(4):361-366.(CHEN Chong-xi.Groundwater flow model and simulation method in triple media of karstic tube-fissure-pore[J].Earth Science,1995,20(4):361-366.(in Chinese))
    [9] CHEN C X,Jiu J J.Numerical simulation of pumping test in multilayerwellswith non-Darcian flow in the wellbore[J].Ground Water,1999,37(3):465-474.
    [10] CHENG J M,CHEN C X.An integrated linear/non-linear flowmodel for the conduit-fissure-pore media in the karst triple void aquifer system[J].Environmental Geology,2005,47:163-174.
    [11] 胡立堂,陈崇希.数值模型在黑河干流中游水资源管理中的应用[J].地质科技情报,2006,25(2):93-98.(HU Li-tang,CHEN Chong-xi.Application of numerical simulation to the water resources management of the middle reaches of heihe river basin[J].Geological Science and Technology Information,2006,25(2):93-98.(in Chinese))
    [12] LANGE C R,LANGE S R.Groundwater quality,water environment research[J].2004,76 (6):2189-2261.
    [13] BAKKER M,KELSON V A,LUTHER K H.Multilayer analytic element modeling of radial collector wells[J].Ground Water,2005,43 (6):926-934.
    [14] SUN D M,ZHAN H B.Flow to a horizontal well in an aquitard-aquifer system[J].Journal of Hydrology,2006,321 (1/2/3/4):364-376.
    [15] QIAN J Z,ZHAN H B,LUO S H,et al.Experimental evidence of scale-dependent hydraulic conductivity for fully developed turbulent flow in a single fracture[J].Journal of Hydrology,2007,339(3/4):206-215.
    [16] 李家星,赵振兴.水力学[M].南京:河海大学出版社,2001.(LI Jia-xing,ZHAO Zhen-xing.Hydraulics[M].NaJing:Published by HoHai University,2001.(in Chinese))
    [17] YUAN H,SARICA C,BRILL J P.Effect of completion geometry and phasing on single-phase liquid flow behavior in horizontal wells[J].SPE 48937,1998:93-104.
    [18] 周生田,张琪,李明忠,等.孔眼流入对水平井中流动影响的实验研究[J].实验力学,2000,15(3):306-311.(ZHOU Sheng-tian,ZHANG Qi,LI Ming-zhong.An experimental study for horizontal well flow under the influence of the inflow through perforation[J].Journal of Experimental Mechanics,2000,15(3):306-311.(in Chinese))
    [19] 周生田.水平井变质量流研究进展[J].力学进展,2002,32(1):119-127.(ZHOU Sheng-tian.The advances on the variable mass flow in horizontal wells[J].Advances in Mechanics,2002,32(1):119-127.(in Chinese))
    [20] 姜振强.水平井管流对产能影响研究[D].北京:中国地质大学,2006.(JIANG Zhen-qiang.Effect of flow in horizontal wellbore on productivity[D].Beijing:China University of Geosciences,2006.(in Chinese))
    [21] RONALDO V,SARICA C,et al.An investigation of horizontal well completions using a two-phase model coupling reservoir and horizontal well flow dynamics[J].SPE 71601,2001:55-69.
    [22] OUYANG L B.Single phase and multiphase fluid flow in horizontal wells[D].California:Stanford University,1998.
    [23] OUYANG L B,AZIZ K.A homogeneous model for gas–liquid flow in horizontal wells[J].Journal of Petroleum Scienceand Engineering,2000,27(3):119-128.
    [24] 陈崇希,万军伟,詹红兵,等."渗流-管流耦合模型"的物理模拟及其数值模拟[J].水文地质工程地质,2004(1):1-8.(CHEN Chong-xi,WAN Jun-wei,ZHAN Hong-bing,et al.Physical and numerical simulation of seepage-pipe coupling model[J].Hydrogeology and Engineering Geologgy,2004(1):1-8.(in Chinese))
    [25] 陈崇希,万军伟.地下水水平井流的模型及数值模拟方法:考虑井管内不同流态[J].地球科学,2002,27(2):135-140.(CHEN Chong-xi,WANG Jun-wei.A new model of groundwater flowing to horizontal well and the numerical simulation approach[J].Earth Science,2002,27(2):135-140.(in Chinese))
  • [1] 毛鸿飞, 陈洪洲.  非完全淹没水平圆柱上波浪力特征的数值模拟 . 水科学进展, 2019, 30(5): 749-759. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.05.015
    [2] 南军虎, 马保泰, 王煜搏, 牛争鸣, 洪镝.  水平旋流消能工水力学研究方法适宜性 . 水科学进展, 2018, 29(3): 390-397. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.03.011
    [3] 水庆象, 王大国, 徐兵, 王伟, 谭国荣, 何治良.  线性剪切来流下串列双方柱绕流特性的数值模拟 . 水科学进展, 2018, 29(4): 543-550. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.04.010
    [4] 王增辉, 夏军强, 李涛, 郜国明, 张俊华.  水库异重流一维水沙耦合模型 . 水科学进展, 2015, 26(1): 74-82. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.01.010
    [5] 房克照, 刘忠波, 邹志利, 孙家文, 尹继伟.  波生沿岸流数值模拟 . 水科学进展, 2013, 24(2): 258-265.
    [6] 黄金柏, 王 斌, 桧谷治, 山本晋一.  耦合融雪的分布式流域"降雨-径流"数值模型 . 水科学进展, 2012, 23(2): 194-199. doi: CNKI: 32.1309.P.20120224.2003.016
    [7] 张健, 杨立, 张士成, 吕事桂.  流动环境中圆孔水平热射流三维数值模拟 . 水科学进展, 2011, 22(5): 668-673.
    [8] 周刚, 王虹, 邵学军, 假冬冬, 胡德超.  河型转化机理及其数值模拟——Ⅱ.模型应用 . 水科学进展, 2010, 21(2): 153-160.
    [9] 高柱, 殷杰, 唐洪武, 郭红民.  单一贴壁四面体框架绕流场三维数值模拟 . 水科学进展, 2010, 21(2): 161-166.
    [10] 聂卫波, 马孝义, 王术礼.  沟灌土壤水分运动数值模拟与入渗模型 . 水科学进展, 2009, 20(5): 668-676.
    [11] 尹则高, 拾兵, 赵林, 孙东坡.  洞塞式消能工的数值模拟 . 水科学进展, 2008, 19(1): 89-93.
    [12] 孙东坡, 杨慧丽, 张晓松, 王二平.  桥墩冲刷坑的三维流场测量与数值模拟 . 水科学进展, 2007, 18(5): 711-716.
    [13] 赖锡军, 汪德爟, 姜加虎, 黄群.  斜坡上异重流的三维数值模拟 . 水科学进展, 2006, 17(3): 342-347.
    [14] 李福田, 刘沛清, 马宝峰.  高拱坝宽尾墩三维流场数值模拟 . 水科学进展, 2005, 16(2): 185-188.
    [15] 龚政, 张长宽, 金勇, 张东生.  长江口斜压诊断模式三维流场数值模拟 . 水科学进展, 2004, 15(3): 300-306.
    [16] 毛劲乔.  河道复杂采砂坑附近流场的数值模拟 . 水科学进展, 2004, 15(1): 6-11.
    [17] 袁新明, 贺治国, 陈华, 毛根海.  弯型截止阀流场的PIV显示和数值模拟 . 水科学进展, 2003, 14(2): 231-235.
    [18] 尹魁浩, 阮娅, 李金龙, 袁弘任, 翁立达, 刘宝章.  水库水体生态系统数值模拟模型及其应用──以丹江口水库为例 . 水科学进展, 2001, 12(2): 165-171.
    [19] 陈家军, 奚成刚, 王金生.  非饱和带水-气二相流数值模拟研究进展 . 水科学进展, 2000, 11(2): 208-214.
    [20] 谭维炎, 施勇.  浅水障碍绕流的数值模拟 . 水科学进展, 1999, 10(4): 351-361.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  32
  • HTML全文浏览量:  5
  • PDF下载量:  537
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2008-09-04
  • 刊出日期:  2009-11-25

渗流-水平井流耦合数学模型和数值模拟

    基金项目:  国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2006CB403204)
    作者简介:

    董贵明(1979- ),男,黑龙江佳木斯人,博士,主要从事地下水资源评价与管理、地下水与生态环境研究.E-mail:guiming14432@126.com

  • 中图分类号: P641.2

摘要: 在有侧向流入(流出)的水平井流运动和连续性方程的基础上,建立了渗流与水平井流耦合数学模型,主要针对混合水头损失问题,进行了渗流与水平井流耦合数值计算,分析了常用的摩擦系数修正方法对计算结果的影响。数值模拟计算表明:层流或者光滑紊流流态时,不同的摩擦系数修正方法对结果影响较小;粗糙紊流流态时,不同的摩擦系数修正方法对结果影响较大。当水平井流是层流-光滑紊流流态时,使用了一种新的流态分界点识别方法对水平井流态进行判断,计算结果证实了方法的可靠性、合理性。

English Abstract

董贵明, 束龙仓, 王茂枚, 鲁程鹏, 刘丽红. 渗流-水平井流耦合数学模型和数值模拟[J]. 水科学进展, 2009, 20(6): 830-837.
引用本文: 董贵明, 束龙仓, 王茂枚, 鲁程鹏, 刘丽红. 渗流-水平井流耦合数学模型和数值模拟[J]. 水科学进展, 2009, 20(6): 830-837.
DONG Gui-ming, SHU Long-cang, WANG Mao-mei, LU Cheng-peng, LIU Li-hong. A coupled seepage-horizontal well flow model and numerical experiments[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(6): 830-837.
Citation: DONG Gui-ming, SHU Long-cang, WANG Mao-mei, LU Cheng-peng, LIU Li-hong. A coupled seepage-horizontal well flow model and numerical experiments[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(6): 830-837.
参考文献 (25)

目录

    /

    返回文章
    返回