Численный анализ неустойчивости вязкостного пальцеобразования при вытеснении жидкости, смешивающейся с вытесняющей жидкостью
А. Немати, Х. Саффари, Б. З. Вамерзани, Р. Азизи, С. М. Хоссейналипур, Х. Мири
Иранский университет наук и технологий, Тегеран, Иран
nemati.arash.92@gmail.com
Ключевые слова: неустойчивость вязкостного пальцеобразования, закон Дарси для двухфазной жидкости, пористая среда, поток смешивающихся жидкостей, viscous fingering instability, two-phase Darcy's law, porous media, miscible flow displacement
Страницы: 46-53
Аннотация
С использованием закона Дарси для двухфазной жидкости и уравнения переноса численно исследуется неустойчивость процесса пальцеобразования в смешивающихся жидкостях. Изучено влияние отношения вязкости вытесняемой жидкости к вязкости вытесняющей жидкости, а также анизотропии и пористости среды на процесс пальцеобразования. Исследуется структура пальцев, а также процессы их расщепления и распространения. С использованием алгоритма обработки изображений получена оценка таких параметров неустойчивости, как время проникания (замещения), эффективность проникания, фрактальная размерность. Установлено, что с увеличением отношения вязкостей жидкостей увеличивается сложность структуры пальцев, уменьшаются эффективность и время проникания вытесняющей жидкости. Показано, что увеличение проницаемости в направлении, перпендикулярном направлению потока, приводит к интенсификации процесса неустойчивости и увеличению фрактальной размерности. При высокой проницаемости в направлении, перпендикулярном направлению потока, изменение пористости практически не оказывает влияния на процесс вязкостного пальцеобразования.
DOI: 10.15372/PMTF20200406 |
