Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 101 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

– 101 –
Ïîïûòàåìñÿ äàòü òåðìîäèíàìè÷åñêîå îáúÿñíåíèå ðàçëè÷èþ
êîìïîíåíòíîãî ñîñòàâà ãàçîâ â çàêðûòûõ ïîðàõ ãîðíûõ ïîðîä è â
ñâîáîäíîì îáúåìå ãàçîâûõ çàëåæåé. Áûëî âûäâèíóòî ïðåäïîëîæå-
íèå î ðàçëè÷íûõ óñëîâèÿõ ñóùåñòâîâàíèÿ ãàçîâîé ôàçû â çàêðû-
òûõ ïîðàõ ïîðîä è â îòêðûòûõ îáúåìàõ çàëåæåé. Ýòè óñëîâèÿ îòëè-
÷àþòñÿ íåçàâèñèìûìè ïàðàìåòðàìè ñîñòîÿíèÿ òåðìîäèíàìè÷åñêîé
ñèñòåìû – ôàêòîðàìè åå ðàâíîâåñèÿ.
Ðàññåÿííûé ãàç â èçîëèðîâàííûõ è ïîëóèçîëèðîâàííûõ ïî-
ðàõ îñàäî÷íûõ ïîðîä èìååò îãðàíè÷åííûå âîçìîæíîñòè ê ñâîáîä-
íîìó ðàñøèðåíèþ â ïðîöåññå ïîãðóæåíèÿ è ðîñòà òåìïåðàòóðû. Îí
ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ ïîìåùåííûì â çàêðûòûé îáúåì, ñâîåîáðàç-
íûé ìèêðîàâòîêëàâ, ñòåíêàìè êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ ñàìà âìåùàþùàÿ
ïîðîäà. Ïîýòîìó âíóòðåííåå ñîñòîÿíèå òàêîé ãàçîâîé ñèñòåìû, îã-
ðàíè÷åííîé ðàçìåðàìè ïîðîâîãî ïðîñòðàíñòâà îñàäî÷íûõ ïîðîä,
îïðåäåëÿåòñÿ òåìïåðàòóðîé, îáúåìîì ïîð è ìîëüíûìè êîëè÷åñòâà-
ìè íåçàâèñèìûõ êîìïîíåíòîâ, ò.å. ýëåìåíòíûì ñîñòàâîì ãàçîâîé
ôàçû. Äàâëåíèå â òàêîé ñèñòåìå – çàâèñèìûé ïàðàìåòð. Ïîýòîìó
åñòü âñå îñíîâàíèÿ ïîëàãàòü, ÷òî ãàçû â ïîðîâîì ïðîñòðàíñòâå îñà-
äî÷íûõ ïîðîä ìîãóò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê èçîõîðíî-èçîòåðìè÷åñêàÿ
ñèñòåìà. Äàâëåíèå, ñîçäàâàåìîå ãàçîì â ïîðàõ, ìîæåò áûòü áîëüøå
âíåøíåãî äàâëåíèÿ íàãðóçêè.
Òàáëèöà 5.4
Òåðìîäèíàìè÷åñêè ðàâíîâåñíûé ñîñòàâ àòìîñôåðíîãî âîçäóõà
â êîíòàêòå ñ îñàäî÷íûìè ïîðîäàìè, ìîëü
Ïðèìå÷àíèå. Èñõîäíûé ñîñòàâ âîçäóõà áåç ïàðîâ âîäû; â ñêîáêàõ
äàíû çíà÷åíèÿ â îáúåìíûõ ïðîöåíòàõ; Ð = 1 áàð; t = 25 °Ñ (298,15 K).
Çàâèñèìûé êîìïîíåíò
Аòìîñôåðíûé âîçäóõ
N
2
O
2
ÑO
2
Í
2
O(ã)
Èñõîäíûé ñîñòàâ 2,731
(78,11)
0,732
(20,95)
0,001
(0,03)
–
Ðàâíîâåñíûé ñîñòàâ 2,731
(77,4)
0,733
(20,8)
0,0002
(0,006)
0,064
(1,8) 
                              – 101 –
                                                   Òàáëèöà 5.4
 Òåðìîäèíàìè÷åñêè ðàâíîâåñíûé ñîñòàâ àòìîñôåðíîãî âîçäóõà
          â êîíòàêòå ñ îñàäî÷íûìè ïîðîäàìè, ìîëü
                                 Çàâèñèìûé êîìïîíåíò
 Аòìîñôåðíûé âîçäóõ
                            N2        O2     ÑO2      Í2O(ã)
Èñõîäíûé ñîñòàâ           2,731     0,732   0,001
                                                         –
                         (78,11) (20,95) (0,03)
Ðàâíîâåñíûé ñîñòàâ        2,731     0,733 0,0002      0,064
                          (77,4)    (20,8) (0,006)     (1,8)
Ïðèìå÷àíèå. Èñõîäíûé ñîñòàâ âîçäóõà áåç ïàðîâ âîäû; â ñêîáêàõ
äàíû çíà÷åíèÿ â îáúåìíûõ ïðîöåíòàõ; Ð = 1 áàð; t = 25 °Ñ (298,15 K).


      Ïîïûòàåìñÿ äàòü òåðìîäèíàìè÷åñêîå îáúÿñíåíèå ðàçëè÷èþ
êîìïîíåíòíîãî ñîñòàâà ãàçîâ â çàêðûòûõ ïîðàõ ãîðíûõ ïîðîä è â
ñâîáîäíîì îáúåìå ãàçîâûõ çàëåæåé. Áûëî âûäâèíóòî ïðåäïîëîæå-
íèå î ðàçëè÷íûõ óñëîâèÿõ ñóùåñòâîâàíèÿ ãàçîâîé ôàçû â çàêðû-
òûõ ïîðàõ ïîðîä è â îòêðûòûõ îáúåìàõ çàëåæåé. Ýòè óñëîâèÿ îòëè-
÷àþòñÿ íåçàâèñèìûìè ïàðàìåòðàìè ñîñòîÿíèÿ òåðìîäèíàìè÷åñêîé
ñèñòåìû – ôàêòîðàìè åå ðàâíîâåñèÿ.
      Ðàññåÿííûé ãàç â èçîëèðîâàííûõ è ïîëóèçîëèðîâàííûõ ïî-
ðàõ îñàäî÷íûõ ïîðîä èìååò îãðàíè÷åííûå âîçìîæíîñòè ê ñâîáîä-
íîìó ðàñøèðåíèþ â ïðîöåññå ïîãðóæåíèÿ è ðîñòà òåìïåðàòóðû. Îí
ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ ïîìåùåííûì â çàêðûòûé îáúåì, ñâîåîáðàç-
íûé ìèêðîàâòîêëàâ, ñòåíêàìè êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ ñàìà âìåùàþùàÿ
ïîðîäà. Ïîýòîìó âíóòðåííåå ñîñòîÿíèå òàêîé ãàçîâîé ñèñòåìû, îã-
ðàíè÷åííîé ðàçìåðàìè ïîðîâîãî ïðîñòðàíñòâà îñàäî÷íûõ ïîðîä,
îïðåäåëÿåòñÿ òåìïåðàòóðîé, îáúåìîì ïîð è ìîëüíûìè êîëè÷åñòâà-
ìè íåçàâèñèìûõ êîìïîíåíòîâ, ò.å. ýëåìåíòíûì ñîñòàâîì ãàçîâîé
ôàçû. Äàâëåíèå â òàêîé ñèñòåìå – çàâèñèìûé ïàðàìåòð. Ïîýòîìó
åñòü âñå îñíîâàíèÿ ïîëàãàòü, ÷òî ãàçû â ïîðîâîì ïðîñòðàíñòâå îñà-
äî÷íûõ ïîðîä ìîãóò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê èçîõîðíî-èçîòåðìè÷åñêàÿ
ñèñòåìà. Äàâëåíèå, ñîçäàâàåìîå ãàçîì â ïîðàõ, ìîæåò áûòü áîëüøå
âíåøíåãî äàâëåíèÿ íàãðóçêè.

Страницы