中国石油大学学报创刊于1984年12月，1分为社会科学版和自然科学版2，于山东省东营市出版。主要反映中国石油大学的两个文明建设，刊发学术文章，反映科研成果，指导教学实践，交流科教学术信息，促进科教学术的繁荣发展。
为推动学校“双一流”建设，提高我校师生学术论文水平，推进学校内涵式发展，进一步体现质量导向，依据ISI web ofscience 收录的SCI期刊、EI收录的期刊以及中国科技论文期刊目录，中文核心期刊目录等，学校决定按期刊影响力，将学术期刊分为TO、T1、T2、T3、T4五类。(一）TO类期刊1. ISI web of science 收录的影响因子大于10的SCI期刊。2.对于无影响因子大于10 的SCI期刊的一级学科可申报1个代表本学科国际顶级水平的SCI期刊至TO类。(二）T1类期刊1.依据ISI web of science收录的SCI期刊和中国科学院文献情报中心的期刊分区，大类分区1区的期刊。2.各一级学科可调整1～2个本学科标志性的SCI期刊至T1类。3.《中国科学》系列期刊（英文版）。4.《科学通报》（英文版）。(三）T2类期刊1.依据ISI web of science 收录的SCI期刊和中国科学院文献情报中心的期刊分区，大类分区2区的期刊。2.《中国科学》系列期刊(中文版)。3.《科学通报》（中文版）。4.计算机科学与技术、软件工程学科可调整1～2个代表本学科国际顶级水平的会议论文至T2类。(四）T3类期刊1.依据ISI web of science收录的SCI 期刊和中国科学院文献情报中心的期刊分区，大类分区3区的期刊。2.各一级学科可调整1～2个代表本学科国内顶级水平的国内一级学会期刊至T3类。3.《中国石油大学学报（自然科学版）》。(五）T4类期刊1.依据ISI web of science收录的其它SCI 期刊。收录的其它期刊。3.各一级学科可调整1～2个本学科标志性的中文核心期刊至T4类。
《农民日报》、《中国农村经济》、《农业科技报》、《中国乳业》、《甘肃畜牧兽医》、《中国畜牧兽医》、《吉林畜牧兽医》园艺花卉类《中国蔬菜》 《蔬菜》 《中国园艺文摘》 《温室园艺》农学农作物类《中国农业气象》 《作物学报》 《中国种业》 《云南植物研究》粮油食品类《农产品加工》 《绿色食品》 《食品科学》 《中国食物与营养》林业类《中国林业教育》 《林业科技开发》 《中国城市林业》 《世界竹藤通讯》农资农机类《中国农业文摘－－农业工程》 《包装与食品机械》《农民日报》、《中国农村经济》水产渔业海洋类《中国水产文摘》 《中国水产科学》 《中国观赏鱼》 《北京水产》农业报纸、杂志、农书1.报纸《农学报》《农学报》创刊于清光绪二十三年（1897年），报社地址在上海。它是反映我国农业的第一份报纸。初为半月刊，翌年改为旬刊，每卷（期）25～30页，用连史纸石印。光绪三十一年终止，共出315卷。该报主持者有罗振玉、蒋伯斧等人。报道内容涉及农、林、牧、渔等，尤以蚕桑和茶叶的篇幅较大。《沪郊农民报》、《农民日报》《沪郊农民报》创刊于1950年初，1951年底停刊，1958年初复刊。四开四版，五天一期，后改每周出两期。由中共上海市委郊区工作委员会主办；主编田野。报道内容主要是上海市农村工作及农业生产等。数月后该报改名为《农民日报》，发行量10万份。由中共上海市委农村工作委员会主办。总编许思潮、副总编田野。1960年上半年停刊，转办内部刊物《农村工作》。《解放日报市郊版》《解放日报市郊版》试刊于1978年7月1日，10月1日起正式出版，1987年底停刊。四开四版，周二发行。由解放日报社主办，历届负责人有贾安坤、龚心瀚、宋超等。报道内容有中共中央和中共上海市委关于农村的方针政策；郊区农村贯彻执行方针政策的经验和典型；农民群众的关心热点和农事动态等。《上海农垦报》《上海农垦报》创刊于1982年。由中共上海市农场管理局委员会、上海市农场管理局主办。主编纪少华。该报四开四版、周报。主要反映上海农垦系统物质文明和精神文明建设的成果、信息、经验等。《上海郊区报》《上海郊区报》创刊于1988年7月1日。由中共上海市农村工作委员会、上海市农业委员会主办，总编朱振天。该报四开四版，每周刊出两次。主要反映郊区农村物质文明和精神文明建设的成就；发展农村经济的经验；重要农事活动的动态等。1990年7月1日改名为《东方城乡报》。《上海科技报农村版》《上海科技报农村版》创办于1987年，由市农业委员会、市科学技术委员会、市科协联合主办，主编姜聚光。主要内容为传播农业科技信息，报道农业科技新闻。1988年因《上海郊区报》创办而停办。2.杂志《农村改进》《农村改进》杂志创刊于民国23年（1934年）11月20日，由中华职业教育社附设漕河泾农学团编印。创刊号刊出了《参加第二次乡村工作讨论会的感想》、《沪西农村未来的危机》、《高桥农村改进区实习工作报告》、《沪西园艺场实习工作报告》等文章。只出刊一期。《土壤肥料与农业》《土壤肥料与农业》杂志创刊于民国32年（1943年）11月。季刊。该杂志为中国肥料普及会主办的农业学术性刊物，着重登载土壤、肥料方面的科技论文。主编铁明。刊出四期后停办。《化肥工业》《化肥工业》杂志初名《化学肥料》，创刊于1958年10月。月刊。1959年改名为《化工研究技术》，1960年又改名为《化学肥料技术指导》。1963～1965年，改名为《化工技术资料化肥专业分册》，双月刊。1966年起，又改名为《化学肥料工业》。1974年，定名为《化肥工业》。该杂志报道氮肥、磷肥、钾肥、复混肥、微肥、叶面肥以及植物生长调节剂的施肥方法和肥料的新产品、新工艺、新技术、新成果，同时介绍国外化肥工业的现代技术水平和发展趋势。由化学工业部上海化工研究所主办。《上海农业科技》《上海农业科技》创刊于1971年5月。原名《农业科技简报》，半月刊。1973年3月，改名为《农业科技通讯》，月刊。1977年1月，定名为《上海农业科技》。1980年2月，改为双月刊。该杂志坚持普及与提高、科研与生产相结合的方针，反映上海地区农业科技成果。由上海市农学会、上海市农业科学院联合主办，主编徐开智。《科学种田》、《当代农业》《科学种田》，创刊于1972年2月，月刊。是一本集农、林、牧、副、渔各业的综合性科学技术知识的普及刊物。主要介绍上海郊区及长江三角洲农村实行科学种田的新技术、新经验，同时，介绍农业现代化建设的动态和基本知识。由上海市科学技术出版社编辑出版。1987年，改名为《当代农业》。历任主编有施正书、黄彰栋、王模。1989年起转给江苏省农林厅编辑出版。《农药译丛》《农药译丛》创刊于1979年，双月刊。由上海农药研究所主办。主要介绍国外农药生产和使用的动态和技术。主编王能五。《食用菌》《食用菌》创刊于1979年，双月刊。由上海市农业科学院与农业部农业局、中国食用菌技术开发集团联合主办。该杂志着重报道食用菌生产、科研的新经验和新成果。主编张甫安。《上海农村经济》《上海农村经济》创刊1979年，季刊。1986年公开发行后改为双月刊。由上海市农村经济学会主办，主编陈锡根。该杂志主要介绍上海农村工作、农业经济的动态和经验。《上海农学院学报》《上海农学院学报》创刊于1983年5月，季刊。该刊是由上海农学院在编辑出版《上海农学院科技资料》的基础上办起来的，主要报道上海农业高等教学与生产相结合进行农业科学研究的成果。《上海农业学报》《上海农业学报》创刊于1985年2月，季刊。由上海市农业科学院与上海市农学会联合主办。主编徐新春。该杂志着重刊载上海农业科研和生产领域的科技论文，反映农业科研和生产的新成果。《杂草学报》《杂草学报》创刊于1987年，季刊。由上海市农业科学院与中国植物保护学会杂草研究会联合主办。主编张泽溥。该杂志主要刊出上海及全国农田杂草的调查、研究的动态和成果、农田杂草的防除经验、化学除草剂新品种介绍等。《上海蔬菜》《上海蔬菜》创刊于1987年，季刊。由上海市农业科学院与上海蔬菜经济研究会联合主办。主编陈恩平。该杂志报道上海及长江三角洲地区蔬菜科技和生产流通领域的新经验和新成果，指导蔬菜生产现代化建设。《上海农业》《上海农业》创刊于1988年，季刊。由上海市农业局主办。主编先后由王祖德、陈正玄担任。该杂志着重刊载上海农业生产的适用技术研究与推广、农业经营管理与服务体系建设、农业适度规模与农田设施建设、农林业结构调整等方面的新经验，指导郊区农业生产。国内相关刊物《大豆科学》 《分子植物育种》 《麦类作物学报》 《棉花学报》《中国棉花》 《农业生物技术学报》 《西北农业学报》 《西南农业学报》 《遗传学报》《遗传》 《玉米科学》 《园艺学报》 /《杂交水稻》 《植物生理与分子生物学学报》 《植物学报》 《植物遗传资源学报》 《植物营养与肥料学报》 《中国农业科学》 《中国水稻科学》 《中国油料作物学报》
中国农业科学院油料作物研究所（简称：中油所）位于华中地区—武汉市，中油所本部所在地武昌保集庵是中国农业教育和科研发源地之一，为1898年湖广总督张之洞创办的湖北农务学堂原址。中油所研究的对象包括油菜、花生、大豆、芝麻和其他特种油料作物。这些油料作物是满足日益增长的食用油、蛋白质和生物柴油不可缺少的。中油所的任务是开展科学研究，以加强油料作物生产的可持续发展和利用。《中国油料作物学报》由中油所出版发行。中油所有两个基地，现有科研与开发用地2150亩，其中60%的土地为试验地。目前，国家依托研究所已建立了“国家油料作物改良中心”、“国家油菜工程技术研究中心”、“农业部油料作物遗传改良重点开放实验室”、“农业部油料及制品质量监督检验测试中心”、“农业部转基因油菜环境安全评价中心”、“湖北省能源油料作物与生物柴油研究中心”等多个研究与创新平台，是中国作物学会油料专业委员会和中国工程协会蓖麻分会的挂靠单位，编辑出版的《中国油料作物学报》国内外公开发行。全所现有在职职工248人，其中高级职称69人，“新世纪百千万人才工程”国家级人选2人，中国农业科学院杰出岗位人才17人，湖北省新世纪高层次人才工程15人。
两个都不好中，投稿、审稿周期一般2-3个月，录用见刊一年左右
两个学报是不同档次的。前者是本学科国内的最高学报，而后者则只是一个大学的普通学报，含金量很低。故当然是后者好投，一般也是录用快一些（因为要去低）。《石油学报》是中国自然科学核心期刊，在我国石油学术界具有较高的权威性和较大的影响力，其影响因子和总被引频次在能源科学类期刊中连续多年名列前茅。已被国内外20多种重要的科技文献检索系统列为固定收录的核心期刊。如：美国《工程索引》（EI-C）、美国《石油文摘》（PA）、美国《化学文摘》（CA）、美国《地质参考》(GEOREF)、日本《科学技术文献速报》（JICST）、俄罗斯《文摘杂志》（AJ）、美国《剑桥科学文摘》（CSA)、波兰《哥白尼索引》（IC),以及《中国学术期刊综合评价数据库》(CAJCED)、《中国科技论文与引文数据库》(CSTPCD)、《中国期刊全文数据库》（CJFD）、《中国学术期刊文摘》、《中国石油文摘》和《中国地质文摘》等。《石油学报》已通过中国期刊网全文上网。《石油学报》多年来取得了较好的社会效益和经济效益，在全国和中国科协组织的科技期刊评比中多次获得各种奖励。2001年首批入选中国期刊方阵的“双百期刊”；2002年~2009年连续8年荣获“百种中国杰出学术期刊”奖；2002～2006年分别荣获第五届和第六届全国石油和化工行业优秀期刊评比一等奖；2005年荣获第三届国家期刊奖“百种重点科技期刊”奖和2006～2009年连续4年荣获“中国科协精品科技期刊”称号。石油大学学报是综合性学术理论刊物，以马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要理论为指导，贯彻科学发展观，贯彻党的教育方针和“百花齐放、百家争鸣”的方针，主要反映本校的两个文明建设，刊发学术文章，反映科研成果，指导教学实践，交流科教学术信息，促进科教学术的繁荣发展。
〈中国石油大学学报.自然科学版> 是中文核心期刊。算国家级核心期刊。《中国石油大学学报(社会科学版)》 不是中文核心期刊。两个期刊是独自的期刊。
您好西安石油大学学报（自然科学版）这个期刊我自己以前也比较的关注，主要有几个特点：第一、审核比较严格，一般通过率很低。第二、期刊的每一个专业文章不是很多。第三、属于中文核心，这点我以前问过，现在应该没有变吧。
etalibaba(站内联系TA)核心期刊有这些，具体哪个快不知道，希望有用 1. 石油勘探与开发2. 石油学报3. 天然气工业 4. 石油与天然气地质 5. 石油化工 6. 石油实验地质7. 石油大学学报.自然科学版(中国石油大学学报.自然科学版)8. 石油钻采工艺9. 油田化学10. 新疆石油地质 11. 西南石油学院学报(改名为:西南石油大学学报) 12.石油机械 13.钻采工艺 14. 石油炼制与化工15. 大庆石油地质与开发16.西安石油大学学报.自然科学版17. 石油地球物理勘探18. 油气地质与采收率19. 油气储运20. 石油天然气学报21.中国海上油气22. 石油钻探技术 23. 大庆石油学院学报24. 石油物探25. 油气田地面工程26.天然气地球科学27. 石油学报.石油加工28.测井技术29.断块油气田tangbohejin(站内联系TA)石油天然气学报相对好投一些。。。。
喻西崇1，刘瑜2，宋永臣2，李清平1，庞维新1，白玉湖1
喻西崇（1973－），男，博士，高级工程师，主要从事深水工程、天然气水合物等研究，E-m ail: 。
注：本文曾发表于中国石油大学学报（自然科学版），2011年第5期，本次出版有修改。
1.中海油研究总院，北京100027
2.大连理工大学，辽宁，大连116024
摘要：沉积物中天然气水合物的分解过程实际上是固态水合物在沉积物中吸收热量分解后发生相变的动态过程。在动态分解过程中，会发生复杂的多相渗流、传热和传质过程。掌握水合物分解过程中的多相渗流、传热和传质规律，是天然气水合物开采技术的理论基础，对水合物开采方法的选择、水合物开采策略的制订及其对环境危害的研究等都具有非常的意义。本文根据沉积物中水合物分解过程中流体运移和孔隙介质的特点，在充分调研的基础上提出格子Boltzmann方法（LBM）应用于天然气水合物沉积物中多相渗流规律的新方法，该方法是介于宏观和微观之间的介观模型方法。并采用由简单到复杂的方法：首先开展了LBM 方法应用于复杂微通道内单相、多相流动的数值模拟分析研究，然后在此基础上开展了LBM方法应用于多孔介质中单相流动的数值模拟分析研究；通过模拟得到复杂微通道内流场分布取决于微通道粗糙程度、弯曲程度、表面润湿性、流体介质特性等，多孔介质中单相流动的流场分布与孔隙直径（饱和度）和渗透率有关，沉积物中水合物的生成使得多孔介质渗透率大大降低。
关键词：LBM 方法；天然气水合物；沉积物；多相渗流
Preliminary Study for LBM Application to Multiphase flow Characteristics in Porous Media with gas Hydrate
Yu Xichong1,Liuyu2,Song Yongchen2,Li Qingping1,Pang Weixin1,Bai Y uhu1
Research Institute,Beijing 100027,China
University of Technology,Dalian 116024,Liaoning,China
Abstract:Sediment decomposition of gas hydrate is actually solid hydrate in the sediments absorb heat decomposed the dynamic process of phase transition,dynamic decomposition process occurs complex multiphase flow,heat and mass transfer process ;Multiphase flow,heat and mass transfer process during gas hydrate decomposition,is the basic theory of gas hydrate production technology,and plan choices strategies of gas hydrate production,and great significance with on environmental hazards for gas hydrate this paper,simple to complex methods is method is applied to carry out a complex micro-channel single-phase,multiphase flow simulation analysis,then LBM method is again applied to single-phase flow in porous media numerical simulation results show that complex micro-channel flow field depends on the micro-channel roughness,bending degree,surface wet ability,fluid properties and other flow in porous media depends on the pore diameter (saturation) and permeability of the sediment and the hydrate formation in the sediment so greatly reduces the permeability of porous media.
Key word:LBM method;gas hydrate;porous media; multiphase flow
0 引言
天然气水合物的开采过程实际上是固态水合物在沉积物中吸收热量分解后发生相变的过程。首先，水合物分解是一个非常复杂的动态过程，分解过程会对沉积物储层的岩石特性和热力学参数产生重要的影响；其中储层岩石特性参数主要包括储层机械特性（如剪切弹性模量、杨氏模量、泊松比等）和储层岩石渗流参数（如孔隙度、渗透率、饱和度、毛管力等），热力学参数主要包括比热、导热系数和膨胀系数、分解热等。其次，水合物分解是一个非常复杂的相态变化过程；如固态水合物分解成水和气，水还可能再次形成冰，冰遇热还可能再次融化，融化后的水遇到天然气在适当条件下还可能再次生成水合物等。同时，水合物分解是一个吸热过程，水合物分解过程中会出现多相渗流（天然气、水合物、水、冰和砂等）、传热（热传导、对流、流体流动、水合物分解热、节流效应等）和传质（水合物的分解、流体流动、水合物二次形成、气体溶解和吸附、气泡成核和增长等）等过程。因此掌握水合物分解过程中基础物性参数和相态的变化规律以及水合物分解过程中的多相渗流、传热和传质规律，是天然气水合物开采技术的理论基础，对水合物开采方法的选择、水合物开采策略的制订及其对环境危害的研究等都具有非常重要的意义。其中，掌握沉积物中天然气水合物分解过程中多相渗流规律是研究的基础，直接决定着传热和传质的方式和效率，也直接决定着今后制定水合物开发方案和开采效率，因此开展天然气水合物分解过程中多相渗流的理论研究和定量描述沉积中水合物分解过程的多相渗流规律非常重要。沉积物中天然气水合物分解过程中多相渗流实际上是一种动态的流固耦合过程，是一种多学科交叉的科学问题，涉及流体力学、固体力学、传热学和热力学以及统计学等学科。目前，还没有商业软件专门用于沉积物中水合物生成和分解过程中多相渗流、传热和传质模拟软件，这方面的研究相对不成熟，目前还处在探索和试验阶段，因此本文试图对沉积物中水合物分解过程中多相渗流模拟方法进行深入研究，力图在理论研究方法上有所突破。
对于流动特性的模型计算研究按照不同尺度可以分为微观、介观和宏观3个尺度。对于宏观尺度的模型计算研究主要是根据质量、能量和动量守恒方程采用有限元素的方法进行建模和计算，如一些商用CFD软件等。对于微观尺度的模型研究主要是应用分子动力学（MD）、直接蒙特卡洛模拟（DMS）等方法。而基于分子团的介观尺度上目前最流行的方法就是格子Boltzmann方法（LBM）。为了研究水合物分解过程的渗流特性中机理性的问题，采用宏观尺度的建模计算方法是不恰当的，许多微观的机理性的问题无法应用宏观尺度的模型解释清楚。因此拟采用微观和介观2个尺度的建模方法，即微观尺度上的MD法和介观尺度上的LBM 方法结合MRI方法得到的多孔岩心孔隙特性进行模型建立和数值模拟，对水合物分解过程的渗流特性进行模拟计算研究。
1 LBM方法在多相渗流模拟中的应用调研分析
1988年，Mc Namara和Zanetti[1]提出把格子气自动机中的整数运算变成实数运算，标志着格子Boltzmann方法的诞生。经过了近20a发展的格子Boltzmann方法为解决多相多组分流动问题提供了一个新的途径。
格子理论的提出基于这样的事实：流体的宏观运动是由大量流体分子微观运动的统计平均结果，单个分子的运动细节并不影响宏观运动的特性。因此，可以构造一种人工微观模型，使其在保持真实流体的基本特征前提下，结构尽可能的简单，粒子运动的细节尽可能的简化，且其宏观统计特性符合客观运动规律。
格子Boltzmann方法求解的方程是基于微观尺度上的统计力学的Boltzmann方程，但不需要解完整的Boltzmann方程。它有一些独特的优点：算法简单、能处理复杂边界、格子Bo1tzmann具有很高的并行性、微观和宏观方程之间的转换相对容易等。多相多组分的格子Bo1tzmann方法发展至此，主要有颜色模型和Shan-Chen模型。这2种模型分别从不同的角度描述流体内各组分间的相互作用。本文总结了颜色模型和Shan-Chen模型的发展、2种模型的特点及它们在二元非混相流体流动研究中的应用。
Rothman和Keller[2]提出了第一个模拟非混相两相流动的格子气自动机模型。这一模型以单相FHP模型为基础，引入2种有色粒子：红色和蓝色表示2种流体。此模型的提出是格子气自动机模拟两相流工作的突破性进步，但是它依然存在噪声及其他格子气自动机的缺点。之后，Gunstensen等[3]在R-K模型的基础上结合Mc Namara和Zanetti的模型和由Higuera、Jimenez[4]提出的线性化碰撞算子而提出一个新的模型。这一模型成功克服了原模型不满足伽利略不变性及含噪音的非物理性缺点，但压力仍然依赖于速度。此外还有线性化算子不能得到有效计算，模型不能处理不同密度和黏度的2种流体。
Grunau[5]等进一步发展了这一模型：用单弛豫时间碰撞算子简化了碰撞算子的计算并且选用了合适的粒子平衡态分布函数，并允许不同颜色粒子发生碰撞。改进后的模型在不可压条件下，可以得到宏观Navier-Stokes方程，能够模拟不同密度、不同黏度的两相流。
1993年Shan和Chen[6]提出了一种新的多相多组分格子Boltzmann模型。这一模型的最大特点是提出了直接描述分子间相互作用的方法，用一种伪势描述分子间的相互作用。1994年Shan和Doolen[7]又对模型进行了改进。模型的改进之处在于：①重新定义了平衡速度计算式中的uk项使碰撞在无相间相互作用力时满足动量守恒。②重新定义了混合流体的速度，将原来的按碰撞前状态计算改为按碰撞前后的平均值计算。如此则大大降低了宏观方程的误差。综合已有文献来看，颜色模型不如Shan-Chen模型应用广泛。
[8]用颜色模型模拟了多孔介质内的二元流动。在Gunstensen模型基础上建立了三维十九位格子上的颜色模型，模拟不同黏度及密度比的非混相二元流。这一模型通过以下几种两相模拟来验证：两流体间的静态平坦界面，非混相二元流在平行通道内流动，Laplace定律，气泡运动。模拟结果与半解析解一致。对2个大尺度的实际问题给出了初步模拟结果。2个问题为：废水批反应器内空气－水混合物的流动和泥流中的饱和滞后影响。对多孔介质内非混相二元流的实际问题模拟得到了量化结果。但同时可以发现对于这样大尺度实际问题的模拟，模型的稳定性成为一个主要的限制。
T Reis和T N Phillips[9]在原有的Gunstensen模型基础上提出一种新的颜色模型。这一模型构造了碰撞算子中两相相互作用部分，由此模拟出适宜的界面张力并且确定了界面张力的理论表达式。这一模型的可用性从两方面来验证：①比较界面张力的数值模拟结果与理论预测结果；②预测Laplace定律及非混相层状Poiseuille流。然后研究了不同黏度相同密度的2种流体的旋节线分离。最后模拟了2个气泡的合并过程，说明这一模型可以用来模拟密度比较大的两相流。
用于模拟多相多组分流的Shan-Chen模型和颜色模型近些年得到了很大地发展。由这2种模型都可以得到宏观上的Navier-Stokes方程，这是模型可用的最基本条件。Shan-Chen模型的最大特点是引入了直接刻画粒子间相互作用的势，它反映了多相多组分流的物理本质，易于理解。此外它在模拟时计算简单，得到广泛应用。它既可以模拟单组分流体的相变，也可以模拟多组分非混相流动，在模型上对组分数没有限制。颜色模型的提出比Shan-Chen模型早，特点是引入颜色梯度概念和颜色重标过程。它的提出为格子Boltzmann方法模拟多相多组分流带来突破性进展。2种模型在模拟简单的两相流（层状Poiseuille流、静态气泡）都可以得到与理论解吻合较好的结果（这是对模型可用性的验证），并在复杂流动的基础性研究中得到一定程度地应用。但2个模型都存在缺陷：如Shan-Chen模型中，只有相互作用力中的密度函数取指数形式 时，该模型才与热力学相关理论一致；用颜色模型模拟，重新标色过程的计算成本高，而且模拟产生的伪流速度大、范围广，结果误差大；两模型模拟多相流动时相界面都有一定的厚度，这对用格子Boltzmann方法研究一些问题形成障碍。因此各种模型仍需改进发展。
2 LBM 方法应用于复杂微通道内单相、多相流动数值模拟分析
当多孔介质中的孔隙尺度很小时，微尺度效应不能忽略。利用LBM 方法考察了复杂微通道内的单相和多相流动特性。
单相流体在带粗糙元的直微通道内的流动
模拟结果如图1和2所示。从图中可以得知带矩形粗糙元和三角形粗糙元的微通道，除了在近粗糙元区域，流体流场大致相同。在带有矩形粗糙元的壁面附近，形成了一些漩涡，而且，这些漩涡的位置、大小形状和粗糙元的几何形状有着密切的关系。在三角形粗糙元的壁面附近，流场产生明显扭曲现象。
图1 矩形粗糙元复杂通道的流场a，局部放大图b
图2 三角形粗糙元复杂通道的流场（a），局部放大图（b）
单相流体在带粗糙元的弯曲通道内的流动
图3 带粗糙元的弯曲微通道
带粗糙元的弯曲微通道如图3所示，弯曲通道的流场如图4所示。从中可以得知，在弯曲通道内的折弯处，产生一些漩涡，这些漩涡的数量、大小、形状和弯曲通道的几何形状以及粗糙元的形状有着密切关系。这些漩涡在很大程度上影响着整个流场。因此，在研究弯曲微通道的流动时，通道和粗糙元的几何形状不能被忽视。
气液两相流体在光滑直通道内的流动
本文采用Shan-Chen两相模型模拟了水滴在光滑直通道内的流体特性。在Shan-Chen模型中，壁面的表面润湿性由无量纲系数Gt来调节，不同的G1值，得到的表面润湿性也不同。选取8个不同的Gt值（）进行模拟，表征表面的润湿特性。模拟结果列于表1中。从表中可知，Gt=与，水滴表面上的接触角小于90°，通道上下壁面为亲水表面；Gt=与时，水滴的水平表面上的接触角在90°～150°，表面为疏水表面；Gt=与时，水滴在表面上的接触角超过150°，为超疏水表面，其中，Gt=时，接触角为180°的理想超疏水表面，实际中不存在这样的表面。
表1 表面润湿性与G，的关系
模拟结果显示，表面的浸润特性对流动的影响很大。图5给出了Gt=和时，流动相界面分布情况，其中，深蓝色为气体，红色为液体。从图中可以看到，在亲水表面（Gt=）通道内，液体会吸附在表面上。而在超疏水（Gt=）通道内，液体与壁面之间存在一个微小的空隙，即液体与壁面之间存在一个微薄的空气层。
图4 弯曲微通道的流场（a），局部放大图（b）,（c）
图5 不同浸润特性光滑表面流动相界面分布（t=600计算步长）
气液两相流体在粗糙直通道内的流动
笔者用规则的矩形凸起与凹槽来近似代表超疏水表面的粗糙元，结构如图6所示，其中浅蓝色矩形区域为均匀分布的粗糙元。取w=s=5 μm,h=10μm进行模拟计算。
图6 矩形粗糙元粗糙壁面直通道流动计算域
图7 不同浸润特性粗糙表面流动相界面分布（稳定状态）
图7给出了流动达到稳定状态时，不同浸润性通道内流体相界面分布。图中，深蓝色代表气体，浅蓝色代表固体粗糙元，红色代表液体。亲水表面（Gt=）通道内的流动，液体充满粗糙元凹槽内部，如图7a所示；随着Gt值的减小，即通道表面的疏水性能逐渐增强，液体在流动过程中进入凹槽内部的液体也越来越少，气体填充在凹槽底部，形成气团，如图7b-d所示。当Gt=时，液体并不进入凹槽内部，从凹槽顶部横掠而过，如图7e。
图8是Gt=时，通道内局部的流线图。通道中心区域是液体的流动，凹槽内部为气团的运动，中心区域液体的流动驱使凹槽内部气团开始运动，并形成涡旋，漩涡的上部运动方向与液体流速相同。
图8 粗糙表面流动流线局部放大图（Gt=）
图9 不同Gt粗糙表面流动接触线局部放大图
图9给出了不同壁面特性粗糙表面流动接触线的局部放大图，流体最前端在x方向的移动距离均为195格子。与光滑表面相比，粗糙表面对亲水表面和疏水表面上部的流动都有很大的影响，但是粗糙元的存在对理想的超疏水表面（Gt=）上部的流动影响并不大，与光滑表面相比，流体接触线几乎没有什么变化。这是因为，流体在绝对理想的超水表面上流动时，流体完全脱离固体表面。
3 LBM 方法应用于多孔介质中单相流动数值模拟分析
水合物在单孔隙通道内的格子Boltzmann模拟
应用上述模型对多孔介质中的水合物生成、分解过程饱和度的变化影响多孔介质渗透率的特性进行了模拟。在300×300格子的计算域内， 4个角点分别为半径R=100的1/4圆形多孔介质骨架（红色），骨架中心形成多孔介质的孔隙空间。水合物在孔隙中心生成（绿色），为理想的圆形，水合物认为是固体。半径从0到100变化，从而模拟水合物的生长。骨架颗粒表面和水合物颗粒表面都是非亲水表面，与水之间的相间力系数Gw=。如图10所示。
图10 水合物在单孔隙通道内的格子Boltzmann模拟
根据水合物的生长半径可以计算出孔隙度变化及单孔隙内水合物的饱和度SH。左右边界定义为压力边界，模拟黏度为1的流体从左向右流动。得到该计算域内流体的流量后，根据西定律可以计算出该计算单元内的渗透率变化：
南海天然气水合物富集规律与开采基础研究专集
假设水合物半径R=0时的渗透率为K0=1，有水合物存在情况下的渗透率为KSH，相对渗透率定义为k=KsH/K0。计算结果如图11所示，从图中看出含有水合物的多孔介质渗透率随着水合物的饱和度增大而急剧降低呈指数递减关系。
不同水合物半径下的流线图如图12所示。当有水合物生成时，流体的流道迂曲度增大，流体在孔隙中流动形成绕流，降低了多孔介质的流通性能，从而使渗透率下降。当水合物的半径与孔隙尺寸相当时，水合物与多孔介质骨架间仅仅留下狭窄的流动通道，渗透率几乎降低为0。
图11 相对渗透率与水合物饱和度的关系
图12 不同水合物半径下的流线图
水合物在多孔隙通道内的格子Boltzmann模拟
图13表示在250×250格子的计算域内，红色为半径等于25的多孔介质骨架颗粒，绿色为在孔隙空间中均匀生成的水合物，半径分别为R=0,5,10,15,20和25。白色线为流体在孔隙通道中的流线。
水合物饱和度与相对渗透率之间的关系如图14所示。曲线为Kozeny颗粒模型水合物占据孔隙中心时相对渗透率与饱和度之间的关系。Kozeny颗粒模型表示为
图13 多孔隙空间水合物生成过程的流线图
图14 格子Boltzmann模拟结果与经验模型的关系
南海天然气水合物富集规律与开采基础研究专集
在忽略毛细力作用假设下，水合物饱和度在[]范围内n值取[]。
从图14中可以看出，格子Boltzmann数值模拟得到的结果与Kozeny颗粒模型吻合较好。充分证明格子Boltzmann数值模拟是可行的，为下一步以此为基础开展复杂多孔介质中水合物饱和度与相对渗透率相关关系奠定基础。
4 结论和建议
沉积物中天然气水合物分解过程中多相渗流实际上是一种动态的流固耦合过程，是一种多学科交叉的科学问题，涉及流体力学、固体力学、传热学和热力学以及统计学等学科。目前，还没有商业软件专门用于沉积物中水合物生成和分解过程中多相渗流、传热和传质模拟软件，这方面的研究相对不成熟，还处在探索和试验阶段，因此本文试图对沉积物中水合物分解过程中多相渗流模拟方法进行深入研究，力图在理论研究方法上有所突破。
1）根据沉积物中水合物分解过程中流体运移和孔隙介质的特点，在充分调研的基础上提出了格子Boltzmann方法（LBM）应用于天然气水合物沉积物中多相渗流规律的新方法，该方法是介于宏观和微观之间的介观模型方法。
2）采用由简单到复杂的方法开展沉积物中水合物分解过程中多相流动规律研究。首先开展了LBM 方法应用于复杂微通道内单相、多相流动的数值模拟分析研究，然后在此基础上开展了LBM方法应用于多孔介质中单相流动的数值模拟分析研究；通过模拟得到复杂微通道内流场分布取决于微通道粗糙程度、弯曲程度、表面润湿性、流体介质特性等，多孔介质中单相流动的流场分布与孔隙直径（饱和度）和渗透率有关，沉积物中水合物的生成使得多孔介质渗透率大大降低。
3）通过使用LBM 方法应用于单孔隙和多孔隙通道内单相流动数值模拟分析，同时与现有关系式计算结果一致，充分证明格子Boltzmann数值模拟是可行的，为下一步以此为基础开展复杂多孔介质中水合物饱和度与相对渗透率相关关系奠定基础。
4）本文只是将LBM 方法应用于多孔介质中多相流动规律的初步研究，今后还需要结合沉积物中天然气水合物分布的具体特点，考虑孔隙介质的微观特性、多相介质的流体物性以及流体介质与孔隙介质之间相互作用力等因素，同时还考虑水合物生成和分解的动态特性，结合传热和传质的特点，深入开展沉积物中水合物分解过程中多相流动规律，并与实验相结合，全面了解沉积物中水合物分解过程中多相流动规律。
参考文献
[1]McNamara G,Zanetti the Lattice Boltzmann Equation to Simulate Lattice Gas Automata”，Physical Review Leters[J].1988,61(20).
[2]Rothman D,Keller Particle Basis for an Immiscible Latice-Gas Model,Physical Review Letters[J].1988,156(56).
[3]Gunsterser A,Rothman Boltzman Model for Immiscible Fluids,Physical Review Leters[J].1991,148(43).
[4]Higuera G,Jimenez Boltzman Model in Porous Media[J].Nuclear Energy,1999,146(31).
[5]Grunau C,Rothman in Lattice Boltzman Model[J].Physical Review Letters[J].2000,92(11).
[6]Shan Xiaowen,Chen Hudong,Lattice Boltzmann Model for Simulating Flows with Multiple Phases and Components[J].Phys.,1993,47(1):1815-1819.
[7]Shan X,Doolen Lattice-Boltzmann Model with Inter-Particle[C].New York:Physicochemical Hydrodynamics:[C],1994.
[8]Krafczyk of a Lattice-Boltzmann Model,A Full-Morphology Model,and a Pore Network Model for Determining Capillary Pressure-Saturation Relationships[J].Published in Vadose Zone,2005:380-388.
[9]Reis T Boltzmann Model for Simulating Immiscible Two-Phase Flows[J].Journal of Phys A:Math Theory 2007,40:4033-4053.
1、石油勘探与开发2、石油学报 3、天然气工业 4、石油与天然气地质5、石油化工 6、石油实验地质 7、石油大学学报.自然科学版（改名为：中国石油大学学报.自然科学版） 8、石油钻采工艺 9、油田化学 10、新疆石油地质11、西南石油学院学报（改名为：西南石油大学学报） 12、石油机械 13、钻采工艺14、石油炼制与化工 15、大庆石油地质与开发 16、西安石油大学学报.自然科学版17、石油地球物理勘探 18、油气地质与采收率 19、油气储运 20、石油天然气学报 21、中国海上油气 22、石油钻探技术 23、大庆石油学院学报 24、石油物探 25、油气田地面工程 26、天然气地球科学 27、石油学报.石油加工28、测井技术 29、断块油气田
您好 您是要投稿自然科学版 还是社会科学版？
审稿人均已返回审稿意见。中国石油大学学报稿件交责任编辑初审并送2位专家评审，进入评审过程，状态为“评审”，若审稿人均已返回审稿意见，状态为“评审已审回”，责任编辑将审回的稿件加上处理意见，送主编终审。
根据《著作权法》，并结合本刊具体情况，凡接到本刊回执后3个月内未接到稿件处理通知者，系仍在审阅中。作者如欲投他刊，请先与本刊联系，切勿一稿两投。来稿请自留底稿。不采用的稿件一般不寄还。 来稿一律文责自负。依照《著作权法》有关规定，本刊可对来稿做文字修改、删节，凡有违背原意的修改，则提请作者考虑。修改稿逾3个月不寄回者，视作自动撤稿。本刊处理稿件的一切事宜，只与通信作者或第一作者联系。 该刊对重大研究成果，将使用“快速通道”在最短时间内发表。凡要求以“快速通道”发表的论文，作者应提供关于论文创新性的书面说明和查新报告和两位专家的推荐信，以说明该项成果的学术价值。经审核同意后一般在收到稿件后3个月内出版。要求刊印彩图者需另付彩图印制工本费。稿件刊登后酌致稿酬(已含其他形式出版稿酬)，赠当期杂志1册。