Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 41 стр.

UptoLike

Рубрика: 

– 41 –
íîãî ïðèìåíåíèÿ ÝÂÌ â èçó÷åíèè ñëîæíûõ õèìè÷åñêèõ ðàâíîâå-
ñèé. Â äàëüíåéøåì ìåòîä Áðèíêëè áûë óñîâåðøåíñòâîâàí è ìîäè-
ôèöèðîâàí [5, 59–61].
Îäíàêî ïðàêòè÷åñêîå èñïîëüçîâàíèå ìåòîäà Áðèíêëè äëÿ ðàñ-
÷åòà ñëîæíûõ õèìè÷åñêèõ ðàâíîâåñèé áîëüøèõ ñèñòåì ñâÿçàíî ñ
îïðåäåëåííûìè çàòðóäíåíèÿìè. Âî-ïåðâûõ, â ìåòîäå Áðèíêëè òàêæå
ïðèõîäèòñÿ èìåòü äåëî ñî ñòåõèîìåòðè÷åñêèìè óðàâíåíèÿìè ðåàê-
öèé. Â ñëîæíûõ ñèñòåìàõ äàæå ôîðìàëüíàÿ ïðîöåäóðà èõ ñîñòàâëå-
íèÿ ïðåäñòàâëÿåò çíà÷èòåëüíóþ ðàáîòó. Âî-âòîðûõ, ìåòîä Áðèíêëè
ïëîõî ïðèñïîñîáëåí äëÿ èçó÷åíèÿ ìóëüòèñèñòåì, ïîñêîëüêó èç äàí-
íîãî ñïèñêà âîçìîæíûõ ôàç ìû íå çíàåì òî÷íî, êàêèå èìåííî ôàçû è
â êàêèõ êîëè÷åñòâàõ áóäóò íàõîäèòüñÿ â ðàâíîâåñèè. Â-òðåòüèõ, â
ìåòîäå Áðèíêëè íåâîçìîæíî â ïîëíîé ìåðå èñïîëüçîâàòü äîïîëíè-
òåëüíóþ ãåîõèìè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ â âèäå ðàçëè÷íîãî ðîäà îãðà-
íè÷åíèé íà ïðåäåëû èçìåíåíèÿ ïåðåìåííûõ â óðàâíåíèÿõ äåéñòâèÿ
è áàëàíñà ìàññ èëè íà ïðåäåëû èçìåíåíèÿ èñõîäíûõ òåðìîäèíàìè-
÷åñêèõ êîíñòàíò.
 1958 ã. Â. Âàéòîì ñ ñîàâòîðàìè [169] áûëà âïåðâûå ïîêàçà-
íà ïðàêòè÷åñêàÿ âîçìîæíîñòü ÷èñëåííîé ìèíèìèçàöèè ñâîáîäíîé
ýíåðãèè äëÿ ðàñ÷åòà õèìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ èäåàëüíîé ãàçîâîé
ñìåñè.  îòëè÷èå îò ðàñ÷åòíîé ñõåìû Áðèíêëè è åå ìîäèôèêàöèé â
ìåòîäå Âàéòà ñòàíîâèòñÿ íåíóæíîé ïðåäâàðèòåëüíàÿ ðàáîòà ïî ñî-
ñòàâëåíèþ ñòåõèîìåòðè÷åñêèõ óðàâíåíèé ðåàêöèé, âûáîðó ñðåäè
íèõ ëèíåéíî-íåçàâèñèìîé áàçû è ðàñ÷åòó êîíñòàíò ðàâíîâåñèÿ. Òà-
êîé ïîäõîä â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè óïðîùàåò ðàñ÷åò ñëîæíûõ õè-
ìè÷åñêèõ ðàâíîâåñèé [66, 131]. Ïîýòîìó ïîíÿòåí òîò ðåçîíàíñ, êî-
òîðûé âûçâàëà ñòàòüÿ Â. Âàéòà ñðåäè ôèçèêî-õèìèêîâ, ðàáîòàþùèõ
â îáëàñòè òåîðèè è ïðàêòèêè ðàñ÷åòîâ ñëîæíûõ õèìè÷åñêèõ ðàâíî-
âåñèé [111, 148, 149, 156]. Âñêîðå ìåòîä ìèíèìèçàöèè áûë ðàñïðî-
ñòðàíåí íà èçó÷åíèå õèìè÷åñêèõ ðàâíîâåñèé ïðè ðàçíîîáðàçíîì
âûáîðå ïàð íåçàâèñèìûõ ïàðàìåòðîâ ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû [172].
 íàóêàõ î Çåìëå ìåòîä ìèíèìèçàöèè áûë âïåðâûå ïðèìå-
íåí Å.Ô. Õèëüäîì è Äæ. Íàéôòîíîì [124] äëÿ ðàñ÷åòà õèìè÷å-
ñêîãî ðàâíîâåñèÿ â ãîìîãåííûõ ñìåñÿõ âóëêàíè÷åñêèõ ãàçîâ.
È. Øèìàçó [163] èñïîëüçîâàë ìåòîä ìèíèìèçàöèè äëÿ ðàñ÷åòà
                             – 41 –
íîãî ïðèìåíåíèÿ ÝÂÌ â èçó÷åíèè ñëîæíûõ õèìè÷åñêèõ ðàâíîâå-
ñèé. Â äàëüíåéøåì ìåòîä Áðèíêëè áûë óñîâåðøåíñòâîâàí è ìîäè-
ôèöèðîâàí [5, 59–61].
      Îäíàêî ïðàêòè÷åñêîå èñïîëüçîâàíèå ìåòîäà Áðèíêëè äëÿ ðàñ-
÷åòà ñëîæíûõ õèìè÷åñêèõ ðàâíîâåñèé áîëüøèõ ñèñòåì ñâÿçàíî ñ
îïðåäåëåííûìè çàòðóäíåíèÿìè. Âî-ïåðâûõ, â ìåòîäå Áðèíêëè òàêæå
ïðèõîäèòñÿ èìåòü äåëî ñî ñòåõèîìåòðè÷åñêèìè óðàâíåíèÿìè ðåàê-
öèé. Â ñëîæíûõ ñèñòåìàõ äàæå ôîðìàëüíàÿ ïðîöåäóðà èõ ñîñòàâëå-
íèÿ ïðåäñòàâëÿåò çíà÷èòåëüíóþ ðàáîòó. Âî-âòîðûõ, ìåòîä Áðèíêëè
ïëîõî ïðèñïîñîáëåí äëÿ èçó÷åíèÿ ìóëüòèñèñòåì, ïîñêîëüêó èç äàí-
íîãî ñïèñêà âîçìîæíûõ ôàç ìû íå çíàåì òî÷íî, êàêèå èìåííî ôàçû è
â êàêèõ êîëè÷åñòâàõ áóäóò íàõîäèòüñÿ â ðàâíîâåñèè. Â-òðåòüèõ, â
ìåòîäå Áðèíêëè íåâîçìîæíî â ïîëíîé ìåðå èñïîëüçîâàòü äîïîëíè-
òåëüíóþ ãåîõèìè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ â âèäå ðàçëè÷íîãî ðîäà îãðà-
íè÷åíèé íà ïðåäåëû èçìåíåíèÿ ïåðåìåííûõ â óðàâíåíèÿõ äåéñòâèÿ
è áàëàíñà ìàññ èëè íà ïðåäåëû èçìåíåíèÿ èñõîäíûõ òåðìîäèíàìè-
÷åñêèõ êîíñòàíò.
      Â 1958 ã. Â. Âàéòîì ñ ñîàâòîðàìè [169] áûëà âïåðâûå ïîêàçà-
íà ïðàêòè÷åñêàÿ âîçìîæíîñòü ÷èñëåííîé ìèíèìèçàöèè ñâîáîäíîé
ýíåðãèè äëÿ ðàñ÷åòà õèìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ èäåàëüíîé ãàçîâîé
ñìåñè.  îòëè÷èå îò ðàñ÷åòíîé ñõåìû Áðèíêëè è åå ìîäèôèêàöèé â
ìåòîäå Âàéòà ñòàíîâèòñÿ íåíóæíîé ïðåäâàðèòåëüíàÿ ðàáîòà ïî ñî-
ñòàâëåíèþ ñòåõèîìåòðè÷åñêèõ óðàâíåíèé ðåàêöèé, âûáîðó ñðåäè
íèõ ëèíåéíî-íåçàâèñèìîé áàçû è ðàñ÷åòó êîíñòàíò ðàâíîâåñèÿ. Òà-
êîé ïîäõîä â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè óïðîùàåò ðàñ÷åò ñëîæíûõ õè-
ìè÷åñêèõ ðàâíîâåñèé [66, 131]. Ïîýòîìó ïîíÿòåí òîò ðåçîíàíñ, êî-
òîðûé âûçâàëà ñòàòüÿ Â. Âàéòà ñðåäè ôèçèêî-õèìèêîâ, ðàáîòàþùèõ
â îáëàñòè òåîðèè è ïðàêòèêè ðàñ÷åòîâ ñëîæíûõ õèìè÷åñêèõ ðàâíî-
âåñèé [111, 148, 149, 156]. Âñêîðå ìåòîä ìèíèìèçàöèè áûë ðàñïðî-
ñòðàíåí íà èçó÷åíèå õèìè÷åñêèõ ðàâíîâåñèé ïðè ðàçíîîáðàçíîì
âûáîðå ïàð íåçàâèñèìûõ ïàðàìåòðîâ ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû [172].
      Â íàóêàõ î Çåìëå ìåòîä ìèíèìèçàöèè áûë âïåðâûå ïðèìå-
íåí Å.Ô. Õèëüäîì è Äæ. Íàéôòîíîì [124] äëÿ ðàñ÷åòà õèìè÷å-
ñêîãî ðàâíîâåñèÿ â ãîìîãåííûõ ñìåñÿõ âóëêàíè÷åñêèõ ãàçîâ.
È. Øèìàçó [163] èñïîëüçîâàë ìåòîä ìèíèìèçàöèè äëÿ ðàñ÷åòà