含水层中径向注入时流体羽流的弥散
流体动力学
2024-06-19 v1 地球物理
摘要
本研究针对具有机械弥散的垂向受限多孔含水层中注入流体流动建立了一个模型。已有研究考察了此情形下不混溶流体流动的行为与几何形态，其中注入流体驱替原有流体，在两者之间形成尖锐界面。本研究将解析解拓展至包含界面的机械弥散。将解反演以求解时间作为位置 (r,z) 的函数，赋予含水层中每个位置一个交集时间，对应于行进界面与感兴趣点相交的时刻。将共享同一交集时间的 (r0,z0) 位置集合视为表示“有效表面”的哑变量，并对其进行积分以求解含水层内的速度场。利用该速度场，可解析地求得由机械弥散导致的浓度分布。结果表明，注入流体的浓度在不混溶解所给出的界面位置附近平滑衰减，使得注入流体以可检测的量出现在这些界面范围之外。在碳捕集与封存或地下水等注入井应用中界定流体外部边界时，应考虑此种浓度扩散。
引用
@article{arxiv.2101.09535,
title = {Dispersion of a fluid plume during radial injection in an aquifer},
author = {Benjamin W. A. Hyatt and Yuri Leonenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09535},
year = {2024}
}