Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 43 стр.

UptoLike

Рубрика: 

– 43 –
×òîáû òàêîå óòâåðæäåíèå áûëî íå äåêëàðàòèâíî, ñîïîñòàâèì
çàÿâëåííûå ðàçðàáîò÷èêàìè âîçìîæíîñòè ïðîãðàììíûõ êîìïëåê-
ñîâ, îñíîâàííûõ íà ïðèíöèïèàëüíî îòëè÷íûõ ìåòîäàõ ðàñ÷åòà õè-
ìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ: ïî ðåàêöèÿì è ìèíèìèçàöèåé ñâîáîäíîé
ýíåðãèè.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ îáà ýòè íàïðàâëåíèÿ ïðîäîëæàþò ðàâíî-
ïðàâíî ðàçâèâàòüñÿ êàê ó íàñ â ñòðàíå, òàê è çà ðóáåæîì. Âîñïîëü-
çóåìñÿ îáçîðíûì îïèñàíèåì êîìïüþòåðíûõ ïðîãðàìì (òàáë. 3.1),
èñïîëüçóåìûõ â çàäà÷àõ âçàèìîäåéñòâèÿ «âîäà – ãîðíûå ïîðîäû»,
ïðåäñòàâëåííûì â æóðíàëå «Ãåîõèìèÿ» ¹3 çà 1993 ã. [57]. Îáçîð
îáúåêòèâíî ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî êîìïüþòåðíûå ïðîãðàììû
ðàñ÷åòà ïî ðåàêöèÿì óçêîñïåöèàëèçèðîâàíû êàê ïî âîçìîæíîñòè
èçó÷åíèÿ ðàçëè÷íûõ ïðîöåññîâ, òàê è ïî ôóíêöèîíàëüíûì õàðàê-
òåðèñòèêàì. Äåëî â òîì, ÷òî êàæäàÿ ïðîãðàììà ðàñ÷åòà ðàâíîâåñèÿ
ïî ðåàêöèÿì èìååò ôèêñèðîâàííûé ðååñòð âåùåñòâ, ó÷àñòâóþùèõ
â ðàñ÷åòå ðàâíîâåñèÿ. Òàêîé ïîäõîä ê ïðîãðàììíîìó îáåñïå÷åíèþ
ïðèâîäèò ê æåñòêîé çàâèñèìîñòè ðåçóëüòàòèâíîñòè ìîäåëèðîâàíèÿ
îò âîçìîæíîñòåé êîíêðåòíîé ñïåöèàëèçèðîâàííîé ïðîãðàììû. Óæå
íå ñëèøêîì ïðèíöèïèàëüíûå èçìåíåíèÿ â ïîñòàíîâêå âûçûâàþò
íåîáõîäèìîñòü ìîäèôèêàöèè ïðîãðàììû èëè îáðàùåíèå ê äðóãîé
ñïåöèàëèçèðîâàííîé ïðîãðàììå.
Êàê âèäèì, êðóã ðåøàåìûõ ñ ïîìîùüþ ýòèõ ïðîãðàìì âîïðî-
ñîâ áîëåå èëè ìåíåå îäíîòèïåí. Ýòî ðàñ÷åò ôîðì ìèãðàöèè õèìè-
÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â âîäíîé ñðåäå ïðè äàííûõ òåðìîáàðè÷åñêèõ ïà-
ðàìåòðàõ; îïðåäåëåíèå óñòîé÷èâîé àññîöèàöèè ìèíåðàëîâ, ðàâíî-
âåñíîé îòíîñèòåëüíî äàííîé ïðèðîäíîé âîäû; ðàñ÷åò ñîñòàâà âîä-
íîé è òâåðäîé ôàç â çàâèñèìîñòè îò âíåøíèõ óñëîâèé.
Ïðèíöèï «êàæäîé çàäà÷å ñâîÿ ïðîãðàììà» îïðàâäàí, êîãäà
ñòàâèòñÿ è ðåøàåòñÿ ñðàâíèòåëüíî ïðîñòàÿ îäíîòèïíàÿ çàäà÷à. Íî
îí íåïðèåìëåì, åñëè íóæíî èìèòèðîâàòü ñëîæíûå ôèçèêî-õèìè-
÷åñêèå ïðîöåññû, ïðîòåêàþùèå â ðåàëüíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ óñëîâè-
ÿõ èëè â ãåîòåõíè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. Íàïðèìåð, â ñöåíàðèè èçó÷àåò-
ñÿ âî âðåìåííîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè íåîáðàòèìàÿ ýâîëþöèÿ îõëàæ-
äàþùåéñÿ ñèñòåìû. Âíà÷àëå â íåé ïðîèñõîäèò ìàãìàòè÷åñêàÿ äèô-
ôåðåíöèàöèÿ ñ ó÷àñòèåì ôëþèäà, çàòåì êîíäåíñàöèÿ ôëþèäà â âîä-
                             – 43 –
      ×òîáû òàêîå óòâåðæäåíèå áûëî íå äåêëàðàòèâíî, ñîïîñòàâèì
çàÿâëåííûå ðàçðàáîò÷èêàìè âîçìîæíîñòè ïðîãðàììíûõ êîìïëåê-
ñîâ, îñíîâàííûõ íà ïðèíöèïèàëüíî îòëè÷íûõ ìåòîäàõ ðàñ÷åòà õè-
ìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ: ïî ðåàêöèÿì è ìèíèìèçàöèåé ñâîáîäíîé
ýíåðãèè.
      Â íàñòîÿùåå âðåìÿ îáà ýòè íàïðàâëåíèÿ ïðîäîëæàþò ðàâíî-
ïðàâíî ðàçâèâàòüñÿ êàê ó íàñ â ñòðàíå, òàê è çà ðóáåæîì. Âîñïîëü-
çóåìñÿ îáçîðíûì îïèñàíèåì êîìïüþòåðíûõ ïðîãðàìì (òàáë. 3.1),
èñïîëüçóåìûõ â çàäà÷àõ âçàèìîäåéñòâèÿ «âîäà – ãîðíûå ïîðîäû»,
ïðåäñòàâëåííûì â æóðíàëå «Ãåîõèìèÿ» ¹3 çà 1993 ã. [57]. Îáçîð
îáúåêòèâíî ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî êîìïüþòåðíûå ïðîãðàììû
ðàñ÷åòà ïî ðåàêöèÿì óçêîñïåöèàëèçèðîâàíû êàê ïî âîçìîæíîñòè
èçó÷åíèÿ ðàçëè÷íûõ ïðîöåññîâ, òàê è ïî ôóíêöèîíàëüíûì õàðàê-
òåðèñòèêàì. Äåëî â òîì, ÷òî êàæäàÿ ïðîãðàììà ðàñ÷åòà ðàâíîâåñèÿ
ïî ðåàêöèÿì èìååò ôèêñèðîâàííûé ðååñòð âåùåñòâ, ó÷àñòâóþùèõ
â ðàñ÷åòå ðàâíîâåñèÿ. Òàêîé ïîäõîä ê ïðîãðàììíîìó îáåñïå÷åíèþ
ïðèâîäèò ê æåñòêîé çàâèñèìîñòè ðåçóëüòàòèâíîñòè ìîäåëèðîâàíèÿ
îò âîçìîæíîñòåé êîíêðåòíîé ñïåöèàëèçèðîâàííîé ïðîãðàììû. Óæå
íå ñëèøêîì ïðèíöèïèàëüíûå èçìåíåíèÿ â ïîñòàíîâêå âûçûâàþò
íåîáõîäèìîñòü ìîäèôèêàöèè ïðîãðàììû èëè îáðàùåíèå ê äðóãîé
ñïåöèàëèçèðîâàííîé ïðîãðàììå.
      Êàê âèäèì, êðóã ðåøàåìûõ ñ ïîìîùüþ ýòèõ ïðîãðàìì âîïðî-
ñîâ áîëåå èëè ìåíåå îäíîòèïåí. Ýòî ðàñ÷åò ôîðì ìèãðàöèè õèìè-
÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â âîäíîé ñðåäå ïðè äàííûõ òåðìîáàðè÷åñêèõ ïà-
ðàìåòðàõ; îïðåäåëåíèå óñòîé÷èâîé àññîöèàöèè ìèíåðàëîâ, ðàâíî-
âåñíîé îòíîñèòåëüíî äàííîé ïðèðîäíîé âîäû; ðàñ÷åò ñîñòàâà âîä-
íîé è òâåðäîé ôàç â çàâèñèìîñòè îò âíåøíèõ óñëîâèé.
      Ïðèíöèï «êàæäîé çàäà÷å ñâîÿ ïðîãðàììà» îïðàâäàí, êîãäà
ñòàâèòñÿ è ðåøàåòñÿ ñðàâíèòåëüíî ïðîñòàÿ îäíîòèïíàÿ çàäà÷à. Íî
îí íåïðèåìëåì, åñëè íóæíî èìèòèðîâàòü ñëîæíûå ôèçèêî-õèìè-
÷åñêèå ïðîöåññû, ïðîòåêàþùèå â ðåàëüíûõ ãåîëîãè÷åñêèõ óñëîâè-
ÿõ èëè â ãåîòåõíè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. Íàïðèìåð, â ñöåíàðèè èçó÷àåò-
ñÿ âî âðåìåííîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè íåîáðàòèìàÿ ýâîëþöèÿ îõëàæ-
äàþùåéñÿ ñèñòåìû. Âíà÷àëå â íåé ïðîèñõîäèò ìàãìàòè÷åñêàÿ äèô-
ôåðåíöèàöèÿ ñ ó÷àñòèåì ôëþèäà, çàòåì êîíäåíñàöèÿ ôëþèäà â âîä-