Механизм пневмоконденсационной кавитации в природных флюидных системах

В природе любое скопление газа, от зародышевого пузырька до залежи, содержит влагу. Это фундаментальное явление имеет огромное физическое и геолого-геохимическое значение, проявление которого изучено недостаточно. В месторождениях углеводородов происходят фазовые переходы флюидов, сопровождающиеся испарением воды и конденсацией водяного пара. Последний процесс наблюдается как в пределах всего газонасыщенного порового пространства газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных залежей, так и в зоне контакта углеводороды–вода. Исключительный научный и практический интерес представляет изучение механизма «исчезновения» зародышевого парогазового пузырька, заполненного парогазовой смесью. Например, при возрастании пластового давления в газовой залежи часть газовых пузырьков окклюдированного в остаточной воде газа должна исчезнуть. На конечной стадии исчезновения (схлопывания) метанового парогазового пузырька молекулы метана мгновенно проникают в остаточную воду, а молекулы водяного пара в течение 1 мкс кооперативно конденсируясь, схлопываются, вызывая кавитационный процесс. В «точке» схлопывания развивается высокое давление (порядка 100 МПа) и высокая температура (порядка 1000 °С).