Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 77 стр.

UptoLike

Рубрика: 

– 77 –
þò äàííûå, ïîëó÷åííûå íåïîñðåäñòâåííî ýêñïåðèìåíòàëüíûìè èç-
ìåðåíèÿìè.
Òàêèì îáðàçîì, íà îñíîâå ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëåííûõ
çíà÷åíèé òåïëîòû îáðàçîâàíèÿ, ýíòðîïèè, òåïëîåìêîñòè è ò.ä. âñåã-
äà ñ äîñòàòî÷íîé òî÷íîñòüþ ìîæíî âû÷èñëèòü ëþáûå òåðìîäèíà-
ìè÷åñêèå ïîòåíöèàëû, îïèðàÿñü íà áàçîâûå ñîîòíîøåíèÿ òåðìîäè-
íàìè÷åñêèõ âåëè÷èí. Çà ïîñëåäíèå 10–15 ëåò äîñòèãíóòû çíà÷è-
òåëüíûå óñïåõè â îáëàñòè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ è òåîðåòè÷åñêèõ èñ-
ñëåäîâàíèé òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ãàçîâ, âîäíûõ ðàñòâîðîâ,
æèäêèõ óãëåâîäîðîäîâ è ìèíåðàëüíûõ âåùåñòâ. Îäíàêî íåïîñðåä-
ñòâåííîå èñïîëüçîâàíèå òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ïîòåíöèàëîâ, ïîëó÷åí-
íûõ ýìïèðè÷åñêèìè è ïîëóýìïèðè÷åñêèìè ìåòîäàìè, òðåáóåò èõ
ñîãëàñîâàíèÿ ñ äàííûìè ýêñïåðèìåíòàëüíîé ïåòðîëîãèè.
Ñîçäàíèå ñîâðåìåííîé ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè ñîãëàñîâàíèÿ
òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìèíåðàëîâ ñ äàííûìè ýêñïåðèìåíòàëü-
íîé ïåòðîëîãèè òðåáóåò ðåøåíèÿ ñëåäóþùèõ âîïðîñîâ:
1. Âûáîð àïïðîêñèìèðóþùåãî óðàâíåíèÿ, êîòîðûé îïðåäåëÿ-
åòñÿ ÿâíûì àíàëèòè÷åñêèì âûðàæåíèåì òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ôóí-
êöèé, îïèñûâàþùèõ èçîáàðíî-èçîòåðìè÷åñêèå óñëîâèÿ ðàâíîâåñèÿ
è óðîâíåì äåòàëüíîñòè ïðåäñòàâëåíèÿ èñõîäíûõ äàííûõ, êîòîðûé
íåïîñðåäñòâåííî ñâÿçàí ñ óðîâíåì èõ íåîïðåäåëåííîñòè.
2. Âûáîð êðèòåðèÿ ñîãëàñîâàíèÿ, ò.å. âûáîð íåêîòîðîé ôóíê-
öèè íåâÿçîê ìåæäó ýêñïåðèìåíòàëüíî èçìåðåííûìè âåëè÷èíàìè
G
0
ðåàêöèé è ýòèìè æå âåëè÷èíàìè, âû÷èñëåííûìè ïî àïïðîêñè-
ìèðóþùèì óðàâíåíèÿì ìîäåëè. Ðàññ÷èòàííûå òåðìîäèíàìè÷åñêèå
õàðàêòåðèñòèêè ìèíåðàëîâ â ìîäåëè ñîãëàñîâàíèÿ äîëæíû áûòü
òàêèìè, ÷òîáû êðèòåðèé ñîãëàñîâàíèÿ ïðèíèìàë ìèíèìàëüíîå çíà-
÷åíèå. Êðèòåðèåì ñîãëàñîâàíèÿ ìîæåò áûòü ñóììà êâàäðàòîâ íåâÿ-
çîê, íàèáîëüøàÿ ïî ìîäóëþ íåâÿçêà, ëþáàÿ äðóãàÿ íåîòðèöàòåëü-
íàÿ ôóíêöèÿ íåâÿçîê.
3. Âûáîð íàäëåæàùåé ìåðû òî÷íîñòè ñîãëàñîâàíèÿ, ó÷èòûâà-
þùåé ñóùåñòâåííóþ íåîäíîðîäíîñòü ïîãðåøíîñòåé òåðìîäèíàìè-
÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ìèíåðàëîâ (
0
298f
G
,
0
298
S
, óðàâíåíèé òåïëî-
åìêîñòè) è G
0
ðåàêöèé. Âî ìíîãèõ îòíîøåíèÿõ ïðàâèëüíûé âû-
áîð ìåðû òî÷íîñòè – îñíîâíîé âîïðîñ âñåé çàäà÷è ñîãëàñîâàíèÿ.
                               – 77 –
þò äàííûå, ïîëó÷åííûå íåïîñðåäñòâåííî ýêñïåðèìåíòàëüíûìè èç-
ìåðåíèÿìè.
      Òàêèì îáðàçîì, íà îñíîâå ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëåííûõ
çíà÷åíèé òåïëîòû îáðàçîâàíèÿ, ýíòðîïèè, òåïëîåìêîñòè è ò.ä. âñåã-
äà ñ äîñòàòî÷íîé òî÷íîñòüþ ìîæíî âû÷èñëèòü ëþáûå òåðìîäèíà-
ìè÷åñêèå ïîòåíöèàëû, îïèðàÿñü íà áàçîâûå ñîîòíîøåíèÿ òåðìîäè-
íàìè÷åñêèõ âåëè÷èí. Çà ïîñëåäíèå 10–15 ëåò äîñòèãíóòû çíà÷è-
òåëüíûå óñïåõè â îáëàñòè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ è òåîðåòè÷åñêèõ èñ-
ñëåäîâàíèé òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ãàçîâ, âîäíûõ ðàñòâîðîâ,
æèäêèõ óãëåâîäîðîäîâ è ìèíåðàëüíûõ âåùåñòâ. Îäíàêî íåïîñðåä-
ñòâåííîå èñïîëüçîâàíèå òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ïîòåíöèàëîâ, ïîëó÷åí-
íûõ ýìïèðè÷åñêèìè è ïîëóýìïèðè÷åñêèìè ìåòîäàìè, òðåáóåò èõ
ñîãëàñîâàíèÿ ñ äàííûìè ýêñïåðèìåíòàëüíîé ïåòðîëîãèè.
      Ñîçäàíèå ñîâðåìåííîé ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè ñîãëàñîâàíèÿ
òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìèíåðàëîâ ñ äàííûìè ýêñïåðèìåíòàëü-
íîé ïåòðîëîãèè òðåáóåò ðåøåíèÿ ñëåäóþùèõ âîïðîñîâ:
      1. Âûáîð àïïðîêñèìèðóþùåãî óðàâíåíèÿ, êîòîðûé îïðåäåëÿ-
åòñÿ ÿâíûì àíàëèòè÷åñêèì âûðàæåíèåì òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ôóí-
êöèé, îïèñûâàþùèõ èçîáàðíî-èçîòåðìè÷åñêèå óñëîâèÿ ðàâíîâåñèÿ
è óðîâíåì äåòàëüíîñòè ïðåäñòàâëåíèÿ èñõîäíûõ äàííûõ, êîòîðûé
íåïîñðåäñòâåííî ñâÿçàí ñ óðîâíåì èõ íåîïðåäåëåííîñòè.
      2. Âûáîð êðèòåðèÿ ñîãëàñîâàíèÿ, ò.å. âûáîð íåêîòîðîé ôóíê-
öèè íåâÿçîê ìåæäó ýêñïåðèìåíòàëüíî èçìåðåííûìè âåëè÷èíàìè
∆G0 ðåàêöèé è ýòèìè æå âåëè÷èíàìè, âû÷èñëåííûìè ïî àïïðîêñè-
ìèðóþùèì óðàâíåíèÿì ìîäåëè. Ðàññ÷èòàííûå òåðìîäèíàìè÷åñêèå
õàðàêòåðèñòèêè ìèíåðàëîâ â ìîäåëè ñîãëàñîâàíèÿ äîëæíû áûòü
òàêèìè, ÷òîáû êðèòåðèé ñîãëàñîâàíèÿ ïðèíèìàë ìèíèìàëüíîå çíà-
÷åíèå. Êðèòåðèåì ñîãëàñîâàíèÿ ìîæåò áûòü ñóììà êâàäðàòîâ íåâÿ-
çîê, íàèáîëüøàÿ ïî ìîäóëþ íåâÿçêà, ëþáàÿ äðóãàÿ íåîòðèöàòåëü-
íàÿ ôóíêöèÿ íåâÿçîê.
      3. Âûáîð íàäëåæàùåé ìåðû òî÷íîñòè ñîãëàñîâàíèÿ, ó÷èòûâà-
þùåé ñóùåñòâåííóþ íåîäíîðîäíîñòü ïîãðåøíîñòåé òåðìîäèíàìè-
÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ìèíåðàëîâ ( ∆G 0f 298 , S 298
                                               0
                                                   , óðàâíåíèé òåïëî-
åìêîñòè) è ∆G ðåàêöèé. Âî ìíîãèõ îòíîøåíèÿõ ïðàâèëüíûé âû-
               0

áîð ìåðû òî÷íîñòè – îñíîâíîé âîïðîñ âñåé çàäà÷è ñîãëàñîâàíèÿ.