ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование устойчивости неравновесной фильтрации газированной жидкости из "Нелинейные и неравновесные эффекты в реологически сложных средах" Постижение истины невозможно без эмпирического фундамента, но чем глубже мы в нее проникаем и чем более широкими и всеобъемлющими становятся наши теории, тем меньше эмпирических знаний требуется для создания этих теорий. [c.186] В данной главе предложена модель неравновесной фильтрации газированной жидкости вблизи давления насыщения в предположении немонотонной зависимости ОФП жидкой фазы от газонасыщенности. Показано, что в этом случае возможно нарушение устойчивости стационарных режимов и возникновение периодических и стохастических автоколебаний. Приведены результаты экспериментов, подтверждающих теоретические результаты. Решена задача притока газированной жидкости к скважине в режиме локального разгазирования с учетом неравновесного характера газовыделения и немонотонной зависимости ОФП жидкой фазы от газонасыщенности. [c.186] Движение нефти при давлениях ниже давления насыщения (фильтрация газированной жидкости) является классической проблемой, которая продолжает оставаться в центре вопросов подземной гидродинамики и теории которой посвящены работы многих ученых [126, 139, 148, 193]. [c.186] Обычно изотермическая фильтрация газированной жидкости при давлении ниже давления насыщения рассматривается в рамках классической модели Маскета-Мереса [139], причем, согласно экспериментам Викова-Ботсета [300], относительные фазовые проницаемости (ОФП) для жидкости и газа считаются монотонными функциями насыщенности. [c.186] Однако в последние годы получены экспериментальные данные, находящиеся в противоречии со сложившимися представлениями о физике процесса [42, 132]. [c.186] В работе [42] обнаружено аномальное увеличение расхода газированной жидкости в области давления насыщения, и уменьшение его при дальнейшем снижении уровня давления, что необъяснимо в рамках классического подхода. Авторы работы [42] объясняют этот эффект докри-тическим зародышеобразованием (накоплением в пористой среде и последующим выносом мельчайших газовых пузырьков), приводящим к уменьшению объемной вязкости газожидкостной смеси. Но это уменьшение составляет всего 10-15 %, тогда как расход возрастает в 2,5-3 раза [42]. [c.186] Анализ диаграмм изменения газонасыщенности во времени, проведенный в [132], приводит к заключению о неоднородности потока. На общем фоне роста газонасыщенности по мере увеличения объема прокачки наблюдаются частые колебания ее в отдельных сечениях пласта. [c.187] Попытка объяснить аномальное увеличение расхода газированной жидкости в области давления насыщения в рамках схемы газового подшипника предпринята в [240]. Однако не рассмотрены условия устойчивости стационарных режимов и не учитывается тот факт, что механизм проскальзывания жидкости проявляется только в области давления насыщения [239], когда пористая среда занята в основном жидкостью с изолированными газовыми пузырьками (зародышами). [c.187] Исследование устойчивости движения газожидкостных систем в предпереходных условиях дано в работе [231]. Показано, что при определенных режимах движения возможно возникновение периодических и стохастических автоколебаний. [c.187] Экспериментально показано [239], что в микрокапиллярах, ввиду адсорбции газа, происходит ослабление сцепления жидкости с поверхностью капилляра и уже при толщине 0,15 нм адсорбционного слоя имеет место значительное проскальзывание жидкости, в результате чего относительная проницаемость для жидкой фазы ведет себя немонотонно. В связи с этим представляет существенный интерес дать качественную и, по возможности, количественную оценку влияния немонотонного изменения относительной фазовой проницаемости (ОФП) жидкой фазы на фильтрационные характеристики газированной жидкости. [c.187] В настоящей главе исследованы условия устойчивости стационарных режимов фильтрации газированной жидкости при давлении ниже давления насыщения в случае немонотонной зависимости ОФП жидкости от газонасыщенности. Показано, что в этом случае возможно возникновение периодических автоколебаний, усложнение которых приводит к детерминированному хаосу через возникновение и разрушение квазипериодиче-ских движений. [c.187] Вернуться к основной статье