Сетевое и континуальное моделирование капиллярной неравновесности двухфазной фильтрации
Автор: Шаббир К., Извеков О.Я., Конюхов А.В.
Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Рубрика: Физика
Статья в выпуске: 1 (69) т.18, 2026 года.
Бесплатный доступ
Разработана новая сетевая модель для исследования фильтрации в неоднородных пористых средах в условиях доминирующего влияния капиллярного давления. Модель использует новый алгоритм распределения фаз в узлах сетки. Исходно пористая среда насыщена несмачивающей жидкостью, после чего производится закачка смачивающей жидкости с постоянным расходом через одну из границ, а отбор флюидов осуществляется через противоположную границу. Построены зависимости насыщенности смачивающей жидкостью от продольной координаты. Континуальная одномерная релаксационная модель типа Кондаурова решена с применением TVD-схемы, получено качественное соответствие с результатами сетевой модели. Показано, что кривые сетевой модели, соответствующие повышенным расходам, согласуются с решениями континуальной модели при больших значениях релаксационного параметра, что характерно для существенно неравновесных процессов. В то же время кривые для низких расходов соответствуют малым значениям релаксационного параметра, что указывает на практически мгновенную капиллярную перестройку.
Сетевая модель, пористая среда, двухфазная фильтрация, капиллярное давление, неравновесные эффекты, релаксационная модель, пропитка, неоднородная проницаемость
Короткий адрес: https://sciup.org/142247874
IDR: 142247874 | УДК: 532.685
Network and continuum modeling of capillary non-equilibrium in two-phase flow
We developed a new network model to investigate flow in inhomogeneous porous media where capillary pressure is the dominant factor. This model introduces a novel method for phase distribution at the nodes. The porous medium is initially saturated with a non-wetting fluid, after which a wetting fluid is injected at a constant rate from one boundary while fluids are evacuated from the opposite boundary. We plotted the wetting fluid saturation against the spatial coordinate. A continuum one-dimensional relaxation model of the Kondaurov type was solved using a TVD scheme, and a qualitative match with our network model was obtained. The results show that curves from the network model with a higher flow rate correspond to those with a larger relaxation parameter in the continuum model, which indicates a state of high disequilibrium. Conversely, curves with a lower flow rate correspond to those with a smaller relaxation parameter, implying an almost instantaneous capillary redistribution.