Особенности фильтрации неньютоновских жидкостей

9.1. ТЕМА: ОСОБЕННОСТИ ФИЛЬТРАЦИИ НЕНЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
План:

1. 
   Реологические модели фильтрующихся жидкостей и нелинейные законы фильтрации
   
2. 
   Одномерные задачи фильтрации вязкопластичной жидкости
   
3. 
   Образование застойных зон при вытеснении нефти водой
   

В гл. 1 в связи с исследованием нижней границы применимости закона Дарси (при очень малых числах Рейнольдса) было рассмотрено аномальное (неньютоновское) поведение флюидов в пластовых условиях, не проявляющих этих свойств вне контакта с пористой средой. Это объяснялось тем, что при очень малых скоростях фильтрации наряду с силами вязкого сопротивления становятся существенными силы сопротивления, не зависящие от скорости фильтрации и связанные с физико-химическим взаимодействием фильтрующихся жидкостей с материалом пористой среды. Учет этих сил приводит к нелинейным законам фильтрации.
Из практики разработки некоторых нефтяных месторождений (Азербайджана, Башкирии, Татарии, Казахстана) известны факты, которые можно объяснить проявлением неньютоновских свойств флюидов при их фильтрации. Особенности фильтрации таких аномальных нефтей связаны в основном с повышенным содержанием в них высокомолекулярных компонентов: смол, асфальтенов, парафина — и наличием предельного напряжения сдвига.
В последние годы развитие методов воздействия на природные залежи с целью увеличения нефте- и газоконденсатоотдачи привело к значительному расширению ассортимента веществ, закачиваемых в продуктивные пласты. Многие из этих веществ (высокомолекулярные соединения, полимеры) не обладают свойствами ньютоновских жидкостей. Поэтому рассмотрение особенностей фильтрации неньютоновских систем приобретает самостоятельное значение.
В этой главе будем рассматривать нелинейные законы фильтрации, описывающие только безынерционные движения при условии, что фильтрующиеся жидкости обладают неньютоновскими свойствами.