Основные физические процессы при фильтрации жидкости в глубоко залегающих пластах. Построение механики смесей осуществлено на основе физических законов сохранения массы, импульса и энергии.
Вместе с истинной скоростью движения жидкости в пористой среде вводится скорость фильтрации . 1.2.1 Здесь m - коэффициент пористости точнее эффективной пористости, который обуславливает фильтрацию в породе жидкости или газа и зависит от объёма пор, через которые осуществляется фильтрация по отношению ко всему объему образца. Скорость фильтрации безынерционного движения жидких фаз определяется законом Дарси . 1.2.3 В большинстве встречающихся и, что важно, рассчитываемых фильтрационных процессов деформация пористого скелета, сжимаемость и связанные с этим изменения температур жидкостей являются малыми.
Основными эффектами, определяющими движение системы, являются неравновесное совместное движение нескольких жидких фаз, молекулярная и конвективная диффузия растворённых в фазах компонент, поглощение твёрдой фазой или сорбция компонент, массообмен между фазами и т.д. Ограничимся рассмотрением задачи для одного загрязнителя, который является радиоактивным или химически активным.
Стоит отметить, что концентрации загрязнителя в скелете пористой среды и в насыщающем её несжимаемом растворе быстро выравниваются в силу большой поверхности соприкосновения. Как было показано в работе О.И. Коркешко 30 , время протекания массообмена между жидкостью и скелетом оказывается порядка 0.1 с. Растворы, рассматриваемые в работе, считаются идеальными, что соответствует случаю одинакового взаимодействия молекул между собой независимо от того, одинаковы они или различны.
При рассмотрении температурной задачи считается, что нагнетание теплоносителя не сопровождается никакими процессами изменения фазового состояния пластовых жидкостей теплофизические характеристики жидкости, насыщавшей пласт до начала нагнетания, совпадают с характеристиками нагнетаемой жидкости начальная температура пласта и окружающих его пород стационарна. Полагаем, что температуры скелета пористой среды и насыщающей её несжимаемой жидкости одинаковы, так как теплообмен наряду с массообменом между скелетом и жидкостью осуществляется сравнительно быстро.
Это допущение выполняется вследствие большой удельной поверхности пористых сред глубоко залегающих пластов. Жидкость считается несжимаемой, капиллярными силами, силой тяжести, а также температурными изменениями объёмов и тепловых свойств рассматриваемой системы пренебрегаем. 1.3.