Процессы, определяющие движение рабочих агентов

Движение рабочих агентов и продуктивных флюидов осуществляется под действием гидродинамического градиента давления, гидростатического напора, конвективных, гравитационных и диффузионных сил. Режим движения флюидов в залежи определяется преобладающим действием одной из указанных сил. Основные режимы движения флюидов - напорное в свободном пространстве (при подземном растворении солей напорный градиент обеспечивает поступление растворителя к поверхности растворяемого вещества). Перемещение продуктивного флюида происходит в основном за счет сил конвекции, обусловленной различной плотностью продуктивного раствора. Массопередача в пограничном слое осуществляется силами молекулярной диффузии и гравитацией в поровом.
Рабочие растворы стекают под действием силы тяжести в виде тонких пленок. Капиллярные силы способствуют впитыванию рабочего раствора в узкие каналы и мелкие поры, а диффузионные обеспечивают перемещение выщелачивающего раствора и продуктов реакции: водонапорное движение в поровом пространстве (при выщелачивании в обводненных месторождениях) и водонапорно-гравитационное движение в поровом пространстве (характерным примером которого является процесс подземной выплавки серы). На частицу серы, находящуюся в зоне плавления, воздействуют сила гравитации и сила гидродинамического давления, направленная по линии максимального градиента); движение газов в поровом пространстве (при газификации и возгонке).
При всех режимах течения связь между градиентом давления Р скоростью V, массовыми силами q и вязкостью v для движущейся жидкости определяется уравнением Навье-Стокса:

Первый член правой части обозначает напорный градиент, второй член - массовую силу, третий - вязкостное сопротивление. В каждом конкретном случае проявление той или иной силы различно.
В зависимости от характера пористой среды выщелачивание носит различный характер. Если полезный компонент непосредственно
омывается потоком выщелачивающего реагента, толщина диффузионной пленки очень мала и переход в раствор лимитируется лишь присутствием ионов выщелачивающего раствора. Если же полезный компонент вкраплен в породу и находится в мелких порах и узких капиллярах, то течение рабочего агента и удаление продуктивного раствора осуществляется за счет сил молекулярной диффузии.
Гидродинамическое давление фильтрационного потока играет решающую роль в процессе скважинной гидродобычи полезных ископаемых. В результате удара и гидродинамического давления струи на забой разрушается естественная структура связных и рыхлых горных пород, происходит разжижение и течение разрушенной горной массы.

---