Электрофизические процессы. Процессы рабочих агентов (часть 2)

При всех режимах течения связь Между градиентом Давления Р скоростью v, массовыми силами q и вязкостью ʋ 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.
Все геотехнологические процессы происходят на поверхности контакта полезного ископаемого, вмещающей породы и рабочего агента, поэтому особое значение приобретает установление влияния поверхностных явлений на интенсивность протекающих процессов. Всякая поверхность, отделяющая одну фазу от другой, сильно отличается по своим физико-химическим свойствам от внутренних объемов граничащих фаз. Граничные поверхности обладают запасом свободной поверхностной энергии, обусловленной особым (некомпенсированным) положением молекул в пограничном слое.
В подземном коллекторе содержится огромное скопление пор, каверн, трещин и каналов, поверхность которых достигает нескольких гектаров в 1 м3 породы. Поэтому поверхностные явления оказывают большое влияние на движение флюидов в подземном коллекторе, из-за особых свойств пограничных слоев.
Поверхностным слоем считается такой, толщина которого равна радиусу действия сил межмолекулярного взаимодействия. Молекулы, расположенные в поверхностном слое, стремятся втянуться внутрь жидкости, и поверхность ее также стремится уменьшиться. Перемещение молекул из внутреннего объема в поверхностный слой для образования новой поверхности требует затраты определенной работы. Работа, затраченная на образование 1 м2 поверхности, называется поверхностным натяжением. Таким образом, поверхностное натяжение представляет собой свободную энергию единицы поверхности и зависит от природы соприкасающихся фаз, меры напряженности, межмолекулярных сил, т. е. полярности. Чем больше отличаются друг от друга по полярности соприкасающиеся фазы, тем больше будет поверхностное натяжение на границе их раздела.

---