Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 102 стр.

UptoLike

Рубрика: 

– 102 –
 çàëåæàõ îáúåì ãàçîâîé ôàçû ðåãóëèðóåòñÿ âíåøíèì äàâëå-
íèåì. Åãî èçìåíåíèå êîíòðîëèðóåò êîëè÷åñòâî ãàçà â ëîâóøêå. Äàâ-
ëåíèå â ìåãàñèñòåìå «ãàçîâàÿ çàëåæü – âìåùàþùèå ïîðîäû» ñòðå-
ìèòñÿ ê âûðàâíèâàíèþ. Åñëè òåìïåðàòóðà ïîâûøàåòñÿ, òî ãàç èìå-
åò âîçìîæíîñòü ðàñøèðÿòüñÿ, óâåëè÷èâàÿ îáúåì çàëåæè ïóòåì îò-
òåñíåíèÿ ïîäîøâåííûõ è çàêîíòóðíûõ âîä. Ïîíèæåíèå òåìïåðàòó-
ðû âëå÷åò çà ñîáîé ïîäòîê ãàçà èç îêðóæàþùèõ ïîðîä â çàëåæü.
Òàêàÿ òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ ñèñòåìà äîëæíà áûòü îòíåñåíà ê èçîáàð-
íî-èçîòåðìè÷åñêîé.
Òàêèì îáðàçîì, âûäåëÿþòñÿ äâà òèïà ãàçîâûõ ñèñòåì, ðàçëè÷-
íûõ ïî íàáîðó ôàêòîðîâ ðàâíîâåñèÿ: èçîõîðíî-èçîòåðìè÷åñêàÿ (èëè,
äëÿ êðàòêîñòè, èçîõîðè÷åñêàÿ) è èçîáàðíî-èçîòåðìè÷åñêàÿ (èëè èçî-
áàðè÷åñêàÿ).
Ãàçîâàÿ ôàçà íå èçîëèðîâàíà îò õèìè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
ñ ìèíåðàëàìè âìåùàþùåé ïîðîäû. Ïîýòîìó âïîëíå îáîñíîâàíà
ïðîâåðêà ïðåäïîëîæåíèÿ î âîçìîæíîñòè âëèÿíèÿ ïîðîäû íà ñîñòàâ
ãàçîâîé ôàçû â ñèñòåìå K–Na–Ca–Mg–Fe–Al–Si–S–Cl–N–C–H–O
«ãàçû – âìåùàþùàÿ ïîðîäà». Ïîïûòàåìñÿ äàòü îòâåò íà ïîñòàâëåí-
íûå âûøå âîïðîñû. Ñ ýòîé öåëüþ ðàññìîòðèì ôèçèêî-õèìè÷åñêóþ
ìîäåëü ãàçîâîé ìóëüòèñèñòåìû (ìîäåëü ¹2).
Ïðèâåäåì íåîáõîäèìûå âõîäíûå äàííûå. Ñïèñîê ôàç, ïîòåí-
öèàëüíî âîçìîæíûõ â ðàâíîâåñèè, âêëþ÷àåò 37 îñíîâíûõ ïîðîäî-
îáðàçóþùèõ ìèíåðàëîâ îñàäî÷íûõ ïîðîä (ñì. òàáë. 5.3).  ãàçîâîé
ôàçå ïðåäóñìîòðåíî ïðèñóòñòâèå 20 ãàçîâûõ êîìïîíåíòîâ. Æèäêàÿ
ôàçà ïðåäñòàâëåíà 13 çàâèñèìûìè êîìïîíåíòàìè: ïàðàôèíîâûìè,
íàôòåíîâûìè è àðîìàòè÷åñêèìè íèçêîìîëåêóëÿðíûìè ÓÂ, à òàêæå
âîäîé. Îáùåå ÷èñëî çàâèñèìûõ êîìïîíåíòîâ ìóëüòèñèñòåìû – 85,
íåçàâèñèìûõ – 13.
Ìîäåëèðîâàëîñü ðàâíîâåñèå â èçîáàðè÷åñêèõ óñëîâèÿõ:
25–300 °C, 1–1000 áàð. Èñïîëüçîâàëèñü õèìè÷åñêèå ñîñòàâû ñâî-
áîäíûõ ãàçîâ ãàçîâûõ è ïîïóòíûõ ãàçîâ íåôòÿíûõ ìåñòîðîæäåíèé,
à òàêæå ðàññåÿííûõ ãàçîâ îñàäî÷íûõ ïîðîä – ãàçîâ çàêðûòûõ ïîð.
Òðåáîâàëîñü óñòàíîâèòü âëèÿíèå õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà âìåùàþùèõ
ïîðîä íà ãàçû. Èíà÷å ãîâîðÿ, îòâåòèòü íà âîïðîñ: èçìåíèòñÿ ëè ñî-
                             – 102 –
     Â çàëåæàõ îáúåì ãàçîâîé ôàçû ðåãóëèðóåòñÿ âíåøíèì äàâëå-
íèåì. Åãî èçìåíåíèå êîíòðîëèðóåò êîëè÷åñòâî ãàçà â ëîâóøêå. Äàâ-
ëåíèå â ìåãàñèñòåìå «ãàçîâàÿ çàëåæü – âìåùàþùèå ïîðîäû» ñòðå-
ìèòñÿ ê âûðàâíèâàíèþ. Åñëè òåìïåðàòóðà ïîâûøàåòñÿ, òî ãàç èìå-
åò âîçìîæíîñòü ðàñøèðÿòüñÿ, óâåëè÷èâàÿ îáúåì çàëåæè ïóòåì îò-
òåñíåíèÿ ïîäîøâåííûõ è çàêîíòóðíûõ âîä. Ïîíèæåíèå òåìïåðàòó-
ðû âëå÷åò çà ñîáîé ïîäòîê ãàçà èç îêðóæàþùèõ ïîðîä â çàëåæü.
Òàêàÿ òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ ñèñòåìà äîëæíà áûòü îòíåñåíà ê èçîáàð-
íî-èçîòåðìè÷åñêîé.
     Òàêèì îáðàçîì, âûäåëÿþòñÿ äâà òèïà ãàçîâûõ ñèñòåì, ðàçëè÷-
íûõ ïî íàáîðó ôàêòîðîâ ðàâíîâåñèÿ: èçîõîðíî-èçîòåðìè÷åñêàÿ (èëè,
äëÿ êðàòêîñòè, èçîõîðè÷åñêàÿ) è èçîáàðíî-èçîòåðìè÷åñêàÿ (èëè èçî-
áàðè÷åñêàÿ).
     Ãàçîâàÿ ôàçà íå èçîëèðîâàíà îò õèìè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
ñ ìèíåðàëàìè âìåùàþùåé ïîðîäû. Ïîýòîìó âïîëíå îáîñíîâàíà
ïðîâåðêà ïðåäïîëîæåíèÿ î âîçìîæíîñòè âëèÿíèÿ ïîðîäû íà ñîñòàâ
ãàçîâîé ôàçû â ñèñòåìå K–Na–Ca–Mg–Fe–Al–Si–S–Cl–N–C–H–O
«ãàçû – âìåùàþùàÿ ïîðîäà». Ïîïûòàåìñÿ äàòü îòâåò íà ïîñòàâëåí-
íûå âûøå âîïðîñû. Ñ ýòîé öåëüþ ðàññìîòðèì ôèçèêî-õèìè÷åñêóþ
ìîäåëü ãàçîâîé ìóëüòèñèñòåìû (ìîäåëü ¹2).
     Ïðèâåäåì íåîáõîäèìûå âõîäíûå äàííûå. Ñïèñîê ôàç, ïîòåí-
öèàëüíî âîçìîæíûõ â ðàâíîâåñèè, âêëþ÷àåò 37 îñíîâíûõ ïîðîäî-
îáðàçóþùèõ ìèíåðàëîâ îñàäî÷íûõ ïîðîä (ñì. òàáë. 5.3).  ãàçîâîé
ôàçå ïðåäóñìîòðåíî ïðèñóòñòâèå 20 ãàçîâûõ êîìïîíåíòîâ. Æèäêàÿ
ôàçà ïðåäñòàâëåíà 13 çàâèñèìûìè êîìïîíåíòàìè: ïàðàôèíîâûìè,
íàôòåíîâûìè è àðîìàòè÷åñêèìè íèçêîìîëåêóëÿðíûìè ÓÂ, à òàêæå
âîäîé. Îáùåå ÷èñëî çàâèñèìûõ êîìïîíåíòîâ ìóëüòèñèñòåìû – 85,
íåçàâèñèìûõ – 13.
     Ìîäåëèðîâàëîñü ðàâíîâåñèå â èçîáàðè÷åñêèõ óñëîâèÿõ:
25–300 °C, 1–1000 áàð. Èñïîëüçîâàëèñü õèìè÷åñêèå ñîñòàâû ñâî-
áîäíûõ ãàçîâ ãàçîâûõ è ïîïóòíûõ ãàçîâ íåôòÿíûõ ìåñòîðîæäåíèé,
à òàêæå ðàññåÿííûõ ãàçîâ îñàäî÷íûõ ïîðîä – ãàçîâ çàêðûòûõ ïîð.
Òðåáîâàëîñü óñòàíîâèòü âëèÿíèå õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà âìåùàþùèõ
ïîðîä íà ãàçû. Èíà÷å ãîâîðÿ, îòâåòèòü íà âîïðîñ: èçìåíèòñÿ ëè ñî-