Characterization of transport-enhanced phase separation in porous media using a Lattice-Boltzmann method

Andrea Parmigiani, Paolo Roberto Di Palma, Sébastien Leclaire, Faraz Habib, Xiang-Zhao Kong

Article de revue (2019)

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Résumé

Phase separation of formation fluids in the subsurface introduces hydrodynamic perturbations which are critical for mass and energy transport of geofluids. Here, we present pore-scale lattice-Boltzmann simulations to investigate the hydrodynamical response of a porous system to the emergence of non-wetting droplets under background hydraulic gradients. A wide parameter space of capillary number and fluid saturation is explored to characterize the droplet evolution, the droplet size and shape distribution, and the capillary-clogging patterns. We find that clogging is favored by high capillary stress; nonetheless, clogging occurs at high non-wetting saturation (larger than 0.3), denoting the importance of convective transport on droplet growth and permeability. Moreover, droplets are more sheared at low capillary number; however, solid matrix plays a key role on droplet's volume-to-surface ratio.

Organismes subventionnaires:
ETH Research, Swiss National Science Foundation, Swiss National Science Foundation Ambizione
Numéro de subvention:
ETH-12 15-2, ETH-02 16-2, 172760
Adresse URL de PolyPublie:
Titre de la revue :
Geofluids ( vol. 2019 )
Maison d'édition:
Hindawi
OAI:
oai:publications.polymtl.ca:5075
ORCID
Date du dépôt:
23 févr. 2023 15:03
Dernière modification:
14 oct. 2026 10:44
Citer en APA 7:
Parmigiani, A., Di Palma, P. R., Leclaire, S., Habib, F., & Kong, X.-Z. (2019). Characterization of transport-enhanced phase separation in porous media using a Lattice-Boltzmann method. Geofluids, 2019, 1-13. https://doi.org/10.1155/2019/5176410

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