Dinámica de un Bulto Circular Altamente Viscoso en Medios Porosos Homogéneos
Autores: Sharma, Vandita; Pramanik, Satyajit; Mishra, Manoranjan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Dinámica de un Bulto Circular Altamente Viscoso en Medios Porosos Homogéneos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Dedos viscosos
Desplazamientos miscibles
Medios porosos
Contrastes de viscosidad
Método de elementos finitos
Separación por cromatografía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
La formación de dedos viscosos es ubicua en desplazamientos miscibles en medios porosos, en particular, en la recuperación de petróleo, el transporte de contaminantes en acuíferos, la separación por cromatografía y el secuestro geológico de CO2. Los contrastes de viscosidad entre el petróleo pesado y el agua son varios órdenes de magnitud mayores que los contrastes de viscosidad típicos considerados en la mayoría de la literatura. Utilizamos el simulador COMSOL Multiphysics basado en el método de elementos finitos (FEM) para simular desplazamientos miscibles en medios porosos homogéneos con contrastes de viscosidad muy grandes. Nuestro modelo numérico es adecuado para una amplia gama de contrastes de viscosidad que abarcan tanto la separación cromatográfica como la recuperación de petróleo pesado. Hemos capturado con éxito algunas dinámicas interesantes y previamente inexploradas de blobs miscibles con contrastes de viscosidad muy grandes en medios porosos homogéneos. Estudiamos el efecto del contraste de viscosidad en la propagación y el grado de mezcla del blob. La propagación (varianza de la concentración promediada transversalmente) sigue la ley de potencias t^3.34 para los blobs con viscosidad O(10^2) y superiores, mientras que el grado de mezcla varía de manera no monótona con la relación de movilidad logarítmica. Además, en el límite de un contraste de viscosidad muy grande, el blob circular se comporta como un cuerpo sólido erosionable y el grado de mezcla se aproxima al caso de viscosidad igualada.
Descripción
La formación de dedos viscosos es ubicua en desplazamientos miscibles en medios porosos, en particular, en la recuperación de petróleo, el transporte de contaminantes en acuíferos, la separación por cromatografía y el secuestro geológico de CO2. Los contrastes de viscosidad entre el petróleo pesado y el agua son varios órdenes de magnitud mayores que los contrastes de viscosidad típicos considerados en la mayoría de la literatura. Utilizamos el simulador COMSOL Multiphysics basado en el método de elementos finitos (FEM) para simular desplazamientos miscibles en medios porosos homogéneos con contrastes de viscosidad muy grandes. Nuestro modelo numérico es adecuado para una amplia gama de contrastes de viscosidad que abarcan tanto la separación cromatográfica como la recuperación de petróleo pesado. Hemos capturado con éxito algunas dinámicas interesantes y previamente inexploradas de blobs miscibles con contrastes de viscosidad muy grandes en medios porosos homogéneos. Estudiamos el efecto del contraste de viscosidad en la propagación y el grado de mezcla del blob. La propagación (varianza de la concentración promediada transversalmente) sigue la ley de potencias t^3.34 para los blobs con viscosidad O(10^2) y superiores, mientras que el grado de mezcla varía de manera no monótona con la relación de movilidad logarítmica. Además, en el límite de un contraste de viscosidad muy grande, el blob circular se comporta como un cuerpo sólido erosionable y el grado de mezcla se aproxima al caso de viscosidad igualada.