Физико-химическая гидродинамика пористых сред. С приложениями к геонаукам и нефтяной инженерии

Эта книга является общей теорией, которая анализирует все типы течений и процессов переноса, сцепленных с химическими, физико-химическими и биохимическими явлениями, такими как растворение веществ в разных фазах, химические реакции, химическая адсорбция, молекулярная диффузия, капиллярность, поверхностные явления, движение менисков и пленок, реакции, инициированные микроорганизмами, и динамика бактерий. Эти процессы рассматриваются на разных масштабах: от одиночной поры до решетки поровых каналов и далее до макроскопического уровня, называемого масштабом Дарси. На разных масштабах применяются различные методы анализа: метод диффузной поверхности, лубрикаторное приближение, асимптотический анализ, методы марковских стохастических процессов, методы перколяции. На макроскопическом масштабе все эти различные процессы рассматриваются на одной и той же математической основе, которая может быть сведена к каноническим моделям кинематических волн. Качественный физический анализ основан на разработке аналитических или полуаналитических решений фундаментальных проблем, связанных с различными инженерными приложениями. Среди них я уделяю особое внимание процессам повышения нефтеотдачи (закачка смешивающихся газов, поверхностно-активных веществ, полимеров, микробиологический EOR), подземное хранение газа (водород, CO2, метан) и подземное выщелачивание урана и редких элементов. В книге также излагается термодинамика фазовых равновесий для многокомпонентных жидкостей, которая является основным инструментом для описания химических процессов растворения и фазового перехода. Презентация содержит как классические части, так и новые результаты, которые будут опубликованы впервые в монографии. Для студентов, научных работников, инженеров, работающих в области механики жидкости, прикладной математики, химии, микробиологии, термодинамики, нефтяной инженерии, и геологии.