Нагнетание воды в пористую среду, насыщенную паром

Рассмотрена задача о нагнетании воды в нагретые пористые среды, насыщенные паром. Предполагается, что фазовые превращения полностью происходят на фронтальной поверхности, разделяющей области, насыщенные водой и паром. Возможны два режима нагнетания (закачки). Для первого режима, реализующегося при достаточно больших перепадах температуры между исходной температурой пласта и температурой закачиваемой воды, на границе фазового перехода происходит конденсация пара. При этом давление на границе фазовых переходов становится ниже исходного давления пласта и тем самым в распределении давления возникает минимум. Для второго режима, напротив, происходит испарение закачиваемой воды. Определен критерий, разделяющий эти два режима. Получено также критическое условие для случая, когда эволюция температуры в области фильтрации жидкости определяется в основном конвективным переносом. Распределение температуры при этом имеет три однородных участка со значениями, равными температуре закачиваемой жидкости, исходной температуре пористой среды и некоторой промежуточной температуре, равной температуре границы фазовых переходов, а температурные перепады в пористой среде реализуются в двух слоях. Причем первый находится вблизи границы фазовых переходов, второй – в зоне фильтрации воды. Для этого случая, реализующегося при достаточно больших перепадах давления и высокой проницаемости пласта, построены автомодельные решения для плоской и радиально-симметричной задач.