Моделирование неустойчивого вытеснения вязкой жидкости из пористой среды с учетом химических взаимодействий между фазами

Работа посвящена особенностям неустойчивого вытеснения вязкой жидкости из пористой среды с учетом химических взаимодействий между фазами. Когда вязкая жидкость вытесняется менее вязкой жидкостью или газом, на фронте вытеснения развивается неустойчивость Саффмана–Тейлора: менее вязкая жидкость прорывается сквозь слой более вязкой вытесняемой жидкости, образуя в ней каналы «вязкие пальцы». В результате развития неустойчивости изначально плоская граница раздела фаз искривляется и площадь контакта между фазами увеличивается. Это явление особенно важно учитывать при моделировании процесса вытеснения с учетом химических реакций между фазами, так как за счет увеличения контакта между реагирующими фазами увеличивается скорость протекания химической реакции. В статье приводится математическая модель для описания процесса вытеснения нефти термогазовым методом, когда нефть вытесняется смесью нагретых воды и газа, который вступает с нефтью в экзотермическую химическую реакцию, в результате чего вязкость нефти падает, что приводит к более качественному вытеснению. Математическая модель подразумевает возможность учета эффектов, связанных с неустойчивостью, при моделировании скорости реакции. Также в данной работе описан метод подсчета площади межфазной границы при трехмерном моделировании неустойчивого вытеснения вязкой жидкости из порового пространства.