Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 11 стр.

UptoLike

Рубрика: 

– 11 –
òè âçàèìîäåéñòâèÿ ñîèçìåðèìûõ ïî ìàñøòàáó ãåîõèìè÷åñêèõ è
òåõíîëîãè÷åñêèõ öèêëîâ â ñèñòåìàõ «îêðóæàþùàÿ ñðåäà – àíò-
ðîïîãåííîå âîçäåéñòâèå». Ê íèì, â ÷àñòíîñòè, îòíîñÿòñÿ âçàè-
ìîäåéñòâèÿ ïðîäóêòîâ íåôòåãàçîäîáû÷è ñ àòìîñôåðîé, äîæäå-
âûìè, ïîâåðõíîñòíûìè, ãðóíòîâûìè è ïîäçåìíûìè âîäàìè, åñ-
òåñòâåííûìè è èñêóññòâåííûìè âîäîåìàìè, ïðîìûøëåííûìè è
æèëûìè ñîîðóæåíèÿìè.
Ïðàêòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå ÔÕÌ â èíæåíåðíûõ ïðèëîæå-
íèÿõ – ýòî íåäîñòóïíûå ðàíåå ïî òî÷íîñòè è íàäåæíîñòè ðàñ÷å-
òû ñîñòàâîâ ãàçîâûõ ñìåñåé, ïðîäóêòîâ ñæèãàíèÿ óãëåâîäîðî-
äîâ; îïðåäåëåíèå äàâëåíèÿ ãàçîâ, íàãðåâàåìûõ â çàêðûòûõ îáúå-
ìàõ; ðàñ÷åò òåìïåðàòóð ãîðåíèÿ, òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ âçðû-
âà; ðåãóëèðîâêè è îïòèìèçàöèè âîäíî-ñîëåâûõ áàëàíñîâ â ïðî-
öåññàõ ðàñòâîðåíèÿ, ïåðåíîñà, èñïàðåíèÿ, êîíäåíñàöèè, ñìåøå-
íèÿ, íàãðåâàíèÿ, îõëàæäåíèÿ è âçàèìîäåéñòâèÿ ñ äðóãèìè ñèñ-
òåìàìè. Òàêèå çàäà÷è ïîñòîÿííî âîçíèêàþò â ïðîöåññå ïîèñêîâ,
ðàçâåäêè è ýêñïëóàòàöèè íåôòåãàçîêîíäåíñàòíûõ ìåñòîðîæäå-
íèé. Ýòî, íàïðèìåð, çàäà÷è ïðèãîòîâëåíèÿ ïðîìûâî÷íûõ æèä-
êîñòåé è èõ âçàèìîäåéñòâèÿ ñ âìåùàþùèìè ïîðîäàìè; çàäà÷è
ðàñ÷åòà ãàçîíàñûùåííîñòè è ãàçîâûäåëåíèÿ; îïðåäåëåíèå òåì-
ïåðàòóðû è ïðîäóêòîâ ãîðåíèÿ â ãàçîâûõ ôàêåëàõ.
ÔÕÌ íå òðåáóåò óâåëè÷åíèÿ ÷èñëà îòîáðàííûõ ïðîá èëè ÷èñ-
ëà àíàëèòè÷åñêèõ îïðåäåëåíèé. Çàäà÷à ÔÕÌ ñîñòîèò â áîëåå ãëó-
áîêîé èíòåðïðåòàöèè íà îñíîâå ñòðîãèõ çàêîíîâ õèìè÷åñêîé òåð-
ìîäèíàìèêè óæå ñóùåñòâóþùèõ ôàêòè÷åñêèõ äàííûõ. Ñ ïîìîùüþ
ÔÕÌ ìû â ñîñòîÿíèè âîññîçäàòü ìîäåëü ýâîëþöèîííîãî ïðîöåññà,
ïîíÿòü, ïî÷åìó îí øåë èìåííî â ýòîì íàïðàâëåíèè. ÔÕÌ âûÿâëÿåò
ôèçèêî-õèìè÷åñêóþ äåòåðìèíàíòó ïðîöåññà, îòñåêàÿ òåðìîäèíàìè-
÷åñêè íåâåðîÿòíûå âàðèàíòû ðàçâèòèÿ. Îäíî èç ãëàâíûõ ïðåèìó-
ùåñòâ ÔÕÌ – âîçìîæíîñòü ñäåëàòü òî÷íûé âûâîä èç îãðàíè÷åííî-
ãî ÷èñëà èñõîäíûõ ïðåäïîëîæåíèé.
 Ðîññèè íà÷àëî ðàçðàáîòêè òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ìåòîäîâ
ìîäåëèðîâàíèÿ ñâÿçàíî ñ èìåíàìè È.Ê. Êàðïîâà, Þ.Â. Øâàðî-
âà, Á.Í. Ðûæåíêî, Ã.À. Êàíòîðîâè÷à è äð. Íà îñíîâå ìåòîäà ìè-
íèìèçàöèè ñâîáîäíîé ýíåðãèè ãåîõèìè÷åñêèõ ñèñòåì áûëè ðàç-
                            – 11 –
òè âçàèìîäåéñòâèÿ ñîèçìåðèìûõ ïî ìàñøòàáó ãåîõèìè÷åñêèõ è
òåõíîëîãè÷åñêèõ öèêëîâ â ñèñòåìàõ «îêðóæàþùàÿ ñðåäà – àíò-
ðîïîãåííîå âîçäåéñòâèå». Ê íèì, â ÷àñòíîñòè, îòíîñÿòñÿ âçàè-
ìîäåéñòâèÿ ïðîäóêòîâ íåôòåãàçîäîáû÷è ñ àòìîñôåðîé, äîæäå-
âûìè, ïîâåðõíîñòíûìè, ãðóíòîâûìè è ïîäçåìíûìè âîäàìè, åñ-
òåñòâåííûìè è èñêóññòâåííûìè âîäîåìàìè, ïðîìûøëåííûìè è
æèëûìè ñîîðóæåíèÿìè.
      Ïðàêòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå ÔÕÌ â èíæåíåðíûõ ïðèëîæå-
íèÿõ – ýòî íåäîñòóïíûå ðàíåå ïî òî÷íîñòè è íàäåæíîñòè ðàñ÷å-
òû ñîñòàâîâ ãàçîâûõ ñìåñåé, ïðîäóêòîâ ñæèãàíèÿ óãëåâîäîðî-
äîâ; îïðåäåëåíèå äàâëåíèÿ ãàçîâ, íàãðåâàåìûõ â çàêðûòûõ îáúå-
ìàõ; ðàñ÷åò òåìïåðàòóð ãîðåíèÿ, òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ âçðû-
âà; ðåãóëèðîâêè è îïòèìèçàöèè âîäíî-ñîëåâûõ áàëàíñîâ â ïðî-
öåññàõ ðàñòâîðåíèÿ, ïåðåíîñà, èñïàðåíèÿ, êîíäåíñàöèè, ñìåøå-
íèÿ, íàãðåâàíèÿ, îõëàæäåíèÿ è âçàèìîäåéñòâèÿ ñ äðóãèìè ñèñ-
òåìàìè. Òàêèå çàäà÷è ïîñòîÿííî âîçíèêàþò â ïðîöåññå ïîèñêîâ,
ðàçâåäêè è ýêñïëóàòàöèè íåôòåãàçîêîíäåíñàòíûõ ìåñòîðîæäå-
íèé. Ýòî, íàïðèìåð, çàäà÷è ïðèãîòîâëåíèÿ ïðîìûâî÷íûõ æèä-
êîñòåé è èõ âçàèìîäåéñòâèÿ ñ âìåùàþùèìè ïîðîäàìè; çàäà÷è
ðàñ÷åòà ãàçîíàñûùåííîñòè è ãàçîâûäåëåíèÿ; îïðåäåëåíèå òåì-
ïåðàòóðû è ïðîäóêòîâ ãîðåíèÿ â ãàçîâûõ ôàêåëàõ.
      ÔÕÌ íå òðåáóåò óâåëè÷åíèÿ ÷èñëà îòîáðàííûõ ïðîá èëè ÷èñ-
ëà àíàëèòè÷åñêèõ îïðåäåëåíèé. Çàäà÷à ÔÕÌ ñîñòîèò â áîëåå ãëó-
áîêîé èíòåðïðåòàöèè íà îñíîâå ñòðîãèõ çàêîíîâ õèìè÷åñêîé òåð-
ìîäèíàìèêè óæå ñóùåñòâóþùèõ ôàêòè÷åñêèõ äàííûõ. Ñ ïîìîùüþ
ÔÕÌ ìû â ñîñòîÿíèè âîññîçäàòü ìîäåëü ýâîëþöèîííîãî ïðîöåññà,
ïîíÿòü, ïî÷åìó îí øåë èìåííî â ýòîì íàïðàâëåíèè. ÔÕÌ âûÿâëÿåò
ôèçèêî-õèìè÷åñêóþ äåòåðìèíàíòó ïðîöåññà, îòñåêàÿ òåðìîäèíàìè-
÷åñêè íåâåðîÿòíûå âàðèàíòû ðàçâèòèÿ. Îäíî èç ãëàâíûõ ïðåèìó-
ùåñòâ ÔÕÌ – âîçìîæíîñòü ñäåëàòü òî÷íûé âûâîä èç îãðàíè÷åííî-
ãî ÷èñëà èñõîäíûõ ïðåäïîëîæåíèé.
       Ðîññèè íà÷àëî ðàçðàáîòêè òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ìåòîäîâ
ìîäåëèðîâàíèÿ ñâÿçàíî ñ èìåíàìè È.Ê. Êàðïîâà, Þ.Â. Øâàðî-
âà, Á.Í. Ðûæåíêî, Ã.À. Êàíòîðîâè÷à è äð. Íà îñíîâå ìåòîäà ìè-
íèìèçàöèè ñâîáîäíîé ýíåðãèè ãåîõèìè÷åñêèõ ñèñòåì áûëè ðàç-