به طور کلی تولید اولیه از مخازن نفت سنگین به دلیل گرانروی بالای نفت سنگین، بسیار چالش انگیز می باشد. هدف اصلی فرآیند های بهبود برداشت نفت، کاهش گرانروی نفت سنگین و در نتیجه افزایش پویایی آن می باشد. بنابراین توسعه روش های جدید بهره برداری و همچنین بهبود روش های موجود، امری ضروری به نظر می رسد. روش استخراج توسط حلال هیدروکربنی (vapex) نتیجه ی تلاش های انجام گرفته در این زمینه در طی چندین سال اخیر بوده است. در این تحقیق یک مدل چند مکانیزمی برای مدل سازی فرآیند vapex با حل هم زمان معادلات انتقال جرم و جریان سیال ارائه می شود. می توان فرآیند vapex را بر حسب زمان عملیاتی به سه مرحله مختلف تقسیم کرد: مرحله ی تولید ناپایای اولیه با جریان متقابل، مرحله ی پهن شدن محفظه ی حلال و مرحله ی افتادن محفظه ی حلال. بسیاری از مدل سازی های ریاضی انجام گرفته در گذشته تنها برای مرحله ی پهن شدن محفظه ی حلال و با فرض شرایط پایا و همچنین ثابت بودن عمق نفوذ و سرعت حرکت سطح مشترک حلال-نفت سنگین صورت گرفته است. مدل سازی ناپایای مراحل پهن شدن و افتادن محفظه ی حلال هدف اصلی در این تحقیق می باشد. در این مدل سازی سطح مشترک حلال-نفت سنگین با سرعت متغییری حرکت می کند و عمق نفوذ حلال در نفت سنگین در طی فرآیند افزایش می یابد. همچنین اثر جابجایی سطح مشترک حلال-نفت سنگین که به عنوان ترم شبه جابه جایی در معادله ی انتقال جرم ظاهر می شود نیز در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از مدل سازی فرآیند با داده های آزمایشگاهی موجود در منابع اطلاعاتی ارزیابی می شوند. چنین نتیجه شد که استفاده از یک چندجمله ای درجه سه می تواند توزیع مناسبی برای غلظت حلال در نفت سنگین باشد. همچنین نتایج scale-up با استفاده از مدل های فیزیکی بررسی شده نشان دادند که نرخ ریزش نفت در فرآیند vapex با ارتفاع ریزش به توان 274/1 رابطه دارد.