径向锥形腔几何中黏性指进的调控

当较高迁移率的流体在多孔介质中驱替另一种不互溶流体时，黏性指进以部分扫掠的形式传播，这阻碍了原油采收与土壤修复。我们通过实验研究了在广泛使用的径向注入非均匀窄通道中调控此类指进传播的可行性。我们表明，径向收敛腔可抑制在均匀通道中常见的黏性指进，从而实现被驱替流体的完全扫掠。注入流率 $Q$ 可进一步用于调控黏性指进不稳定性。对于固定的间隙梯度 $\alpha$，我们的实验结果显示在较小 $Q$ 下实现完全扫掠，而在足够大的 $Q$ 下出现伴随指进的部分驱替。最后，通过改变 $\alpha$，我们确定并刻画了稳定与不稳定驱替之间临界阈值的演变。我们的实验结果与线性稳定性分析的理论预测吻合良好。