ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПУЗЫРЬКОВОГО ПЕРЕНОСА СВОБОДНОГО ГАЗА ВО ВЛАГОНАСЫЩЕННОЙ ПЕСЧАНОЙ ПОРИСТОЙ СРЕДЕ

В работе представлены результаты экспериментального моделирования пузырькового переноса свободного газа во влагонасыщенной песчаной пористой среде. Основное внимание уделено разработке и апробации оригинальной методики лабораторного исследования с использованием оптически прозрачной плоской микромодели, позволяющей регистрировать пространственное распределение газонасыщенности методом цифровой обработки изображений. Показано, что при прохождении пузырька газа через насыщенный песчаный образец формируется проводящий канал, сопровождающийся резким увеличением фильтрационного расхода, а в поровом пространстве сохраняется остаточная газонасыщенность. В опытах с единичными пузырьками величина остаточной газонасыщенности не зависела от объёма газа, а при последовательной прокачке нескольких пузырьков стабилизировалась на уровне ~ 0.25. Существенных отклонений фильтрационных свойств от линейных зависимостей не выявлено. Полученные результаты имеют методическое значение и могут быть использованы для уточнения параметров моделей двухфазной фильтрации при численном описании переноса газа в донных отложениях Арктического шельфа. This study presents the results of experimental modeling of free gas bubble transport in a water-saturated sandy porous medium. The main focus is on the development and validation of an original laboratory technique based on an optically transparent flat micromodel that enables visualization of gas saturation distribution through digital image processing. It is shown that when a gas bubble passes through the saturated sand sample, a conductive channel is formed, accompanied by a sharp increase in fluid flow, while residual gas saturation remains within the pore space. In single-bubble experiments, the residual gas saturation was independent of the bubble volume, whereas in sequential injections of multiple bubbles it stabilized at about 0.25. No significant deviations from linear filtration roperties were observed. The obtained results are of methodological significance and can be used to refine the parameters of two-phase flow models applied to numerical simulations of gas transport in Arctic shelf sediments.