مطالعه آزمایشگاهی ناپایداری انگشتی لزج سیال نیوتنی در محیط متخلخل شفاف با ساختاری فشرده از دانه های بلور شیشه ای

در مقاله حاضر، با رویکردی تجربی به مطالعه ناپایداری انگشتی لزج در جابجایی مخلوط شدنی سیال نیوتنی پرداخته شده است. نتایج بررسی این ناپایداری در انتقال نفت از مخازن نفتی بستر زمین به سطح زمین، کاربرد گسترده ای دارد. به منظور واقعی تر شدن نتایج این پژوهش، محیطی متخلخل با دیواره های شفاف و ساختاری فشرده از دانه های کروی شیشه ساخته شد که نفوذپذیری آن به بستر زمین نزدیک باشد. هدف اصلی این پژوهش، بررسی اثرات نسبت لزجت، میزان دبی و عدد بی بعد بلاک بر نحوه رشد و شکل انگشتی ها و همچنین تاثیر آن ها بر پارامترهای فیزیکی مهمی ازجمله طول اختلاط، بازده جاروبی و رشد اغتشاش به حالت پایه است. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت لزجت، ناپایداری و تعداد شاخه های انگشتی افزایش و انگشتی های ریز بیشتری تشکیل می شود. همچنین افزایش نسبت لزجت باعث افزایش طول اختلاط و کاهش بازده جاروبی می شود. با افزایش میزان دبی نیز مشاهده شد که تعداد انگشتی های پهن افزایش و نوک انگشتی ها تمایل به پخش شدن پیدا می کنند، علاوه بر این با بررسی نتایج مشخص شد که افزایش دبی، راندمان جاروبی را افزایش می دهد، اما تاثیر محسوسی بر طول اختلاط ندارد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش بلاک طول اختلاط کاهش و بازده جاروبی افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

Viscous fingering instability ، glass beads ، Porous Media ، miscible displacement ، ناپایداری انگشتی لزج ، دانه های شیشه ، محیط متخلخل ، جابجایی مخلوط شدنی