边界层的形成机理和性质[转]

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边界层就是直接紧贴着固体表面的液体层，即边界流体所处层位，其性质与体相流体的性质显著不同.边界层的成因主要有两个,即吸附分子与固体表面分子的相互作用，以及吸附分子之间的作用。
  由于液体分子与固体表面分子之间的取向、诱导作用，边界层中的液体分子与体相内液体分子的随机稀疏排列不同，表现为有秩序排列，使得边界层流体性质与体相流体存在较大差异.

Alexander Pertsin 等从理论上证明了圆柱体孔隙中的流体存在密度剖面，越靠近壁面密度越高。
  E.J.W.Wensink通过分子模拟证明了吸附层中的液体在轴向存在密度和迁移率剖面。
  Malgorzata 通过分子模拟和实验研究了甲烷分子在石墨孔隙表面存在密度剖面。
  Will Cantrell用红外光谱分析白云母片表面吸附水因键接网络而使得其比在体相中更加排列紧密。随着吸附层厚度的增加，吸附层中液体的焓和熵都接近体相。
  A.YU. EMELYANOV研究硅表面上多晶的BaTiO 3薄膜的介电常数，发现介电常数随薄膜厚度增加而增大。
  P. Staszczuk利用热重量分析法可以区分硅胶表面存在三种不同性质的液体，指出在硅胶表面形成的水和丁醇液膜具有不连续的性质。

在实际低渗透油藏中，由于孔隙半径和边界层厚度几乎在同一数量级上或甚至更小，再加上多孔介质以及粘土的影响，固-液边界层的影响会大大加强，流体流动的阻力除了粘滞力，还有固-液界面的分子作用力，使得流动产生了非常复杂的综合现象，从而影响了地层流体在低渗透油藏多孔介质中的渗流特性.

根据已经调研的文献，有关低渗透油藏渗流特性的认识、相关的模型以及某些理论，除了一些理性的推测外，基本上都是来源于岩心的渗流模型实验。但是实际上，岩心渗流实验是岩心中孔隙流动的宏观统计平均结果，是反应岩心孔隙结构、岩石矿物组成及表面性质、流体性质等综合因素的宏观结果。在这种实验结果上观察到的渗流规律，无法反映岩心中真正的渗流情况，当然也无法真实地反映岩心中的渗流机理。因此，需要在微米尺度进行更多的实验研究,从固液作用的边界层理论和从分子动力学的角度进行理论分析

边界层流体厚度不是一个常数，而是水动力学条件的函数，且随压力梯度呈指数衰减。
  随着管径尺寸的减小，边界层厚度占微管半径的比例变大，边界层流体对渗流特性的影响变得愈
加显著。
  通过拟合得出基于边界层流体的不同半径毛管束视渗透率公式，并比较了其与理论渗透率之间的
关系，发现视渗透率并不是常数，而是随压力梯度的增加而变大，并最终趋近于理论计算值。
边界层流体是影响低渗透非线性渗流特性的主要因素之一。