Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 84 стр.

UptoLike

Рубрика: 

– 84 –
öèè ïðàêòè÷åñêè åäèíñòâåííûì âûõîäîì ÿâëÿåòñÿ ïðèâëå÷åíèå
äëÿ ðåøåíèÿ ýòèõ çàäà÷ ìåòîäîâ ÔÕÌ ñî âñåì àðñåíàëîì âîç-
ìîæíîñòåé, êîòîðûå ïðåäîñòàâëÿåò ñîâðåìåííàÿ âû÷èñëèòåëü-
íàÿ òåõíèêà.
Áîëåå ÷åì çà ïîëóâåêîâóþ èñòîðèþ ðàñ÷åòîâ ðàâíîâåñíîé
êîíäåíñàöèè ìèíåðàëüíûõ ôàç èç ãàçà ÄÏÎ èññëåäîâàòåëÿìè
áûëè ðàññìîòðåíû ðàçëè÷íûå àñïåêòû ýòîé ïðîáëåìû. Ïîñòà-
ðàåìñÿ êðàòêî îñâåòèòü îñíîâíûå ýòàïû ýòèõ èññëåäîâàíèé.
Ðàñ÷åò ïîñëåäîâàòåëüíîñòè è òåìïåðàòóð êîíäåíñàöèè ðàçëè÷-
íûõ êîìïîíåíòîâ ÄÏÎ ìîæåò áûòü ñäåëàí äëÿ âûñîêèõ òåìïåðàòóð
òåì æå ñïîñîáîì, êîòîðûé áûë ïðèìåíåí Äæ. Ëàðèìåðîì [134], íî
ñ îäíèì âàæíûì èñêëþ÷åíèåì. Êîãäà êàêàÿ-ëèáî êðèñòàëëè÷åñêàÿ
ôàçà ïðèõîäèò â ñòàáèëüíîå ñîñòîÿíèå, îíà íàõîäèòñÿ â ðàâíîâå-
ñèè ñ ãàçàìè, ñîñòàâ êîòîðûõ âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ïîäâåðæåí çàìåò-
íûì èçìåíåíèÿì. Ýòè èçìåíåíèÿ, â ñâîþ î÷åðåäü, îïðåäåëÿþò ïîñ-
ëåäóþùóþ òåìïåðàòóðó êîíäåíñàöèè áîëåå íèçêîòåìïåðàòóðíûõ
êîíäåíñàòîâ. Âî âñåõ ðàííèõ ìîäåëÿõ ÄÏÎ [112, 136, 140, 166, 167]
ïðèìåíÿëàñü îäíà è òà æå ìåòîäèêà ðàñ÷åòà òåðìîäèíàìè÷åñêîãî
ðàâíîâåñèÿ êîíñòàíòû ðåàêöèé.
Ðàññìîòðèì íàèáîëåå âåñîìûå ðåçóëüòàòû ýòèõ èññëåäîâà-
íèé.  ðàáîòå [139] íà îñíîâå ðàñ÷åòîâ â ñèñòåìå Ñ–Í–Î áûëà
ïîêàçàíà íåâîçìîæíîñòü êîíäåíñàöèè óãëåðîäà èç ãàçà ÄÏÎ (ïðè
ñîâðåìåííîì îòíîøåíèè Ñ:Î << 0,5), íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ãðà-
ôèò, íàðÿäó ñ îðãàíè÷åñêèì âåùåñòâîì, ÿâëÿåòñÿ âàæíîé ñîñòàâ-
íîé ÷àñòüþ óãëèñòûõ õîíäðèòîâ. Äëÿ óñòîé÷èâîãî ñóùåñòâîâà-
íèÿ ãðàôèòà (ïðè Ð = 10
–4
áàð) íåîáõîäèìî, ÷òîáû îòíîøåíèå
Ñ:Î > 1 [135].
Ðàñ÷åòû õèìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ, âêëþ÷àþùèå ïðàêòè÷å-
ñêè âñå çíà÷èìûå ýëåìåíòû ÄÏÎ, âïåðâûå áûëè ïðîâåäåíû â
ðàáîòàõ [140; 134], çàòåì ïðîäîëæåíû â ðàáîòàõ [121, 122, 137,
138, 161, 171]. Â ðåçóëüòàòå áûëà óñòàíîâëåíà ïîñëåäîâàòåëü-
íîñòü ïðîöåññà êîíäåíñàöèè ýëåìåíòîâ â êîñìîõèìè÷åñêèõ ñèñ-
òåìàõ.  êà÷åñòâå èñõîäíîãî ñîñòîÿíèÿ ïðèíÿò âûñîêîòåìïåðà-
òóðíûé ãàç ñîëíå÷íîãî ñîñòàâà è íà îñíîâå òåðìîäèíàìè÷åñêèõ
äàííûõ âû÷èñëåíà ïîñëåäîâàòåëüíîñòü âûäåëåíèÿ èç íåãî òâåð-
                             – 84 –
öèè ïðàêòè÷åñêè åäèíñòâåííûì âûõîäîì ÿâëÿåòñÿ ïðèâëå÷åíèå
äëÿ ðåøåíèÿ ýòèõ çàäà÷ ìåòîäîâ ÔÕÌ ñî âñåì àðñåíàëîì âîç-
ìîæíîñòåé, êîòîðûå ïðåäîñòàâëÿåò ñîâðåìåííàÿ âû÷èñëèòåëü-
íàÿ òåõíèêà.
     Áîëåå ÷åì çà ïîëóâåêîâóþ èñòîðèþ ðàñ÷åòîâ ðàâíîâåñíîé
êîíäåíñàöèè ìèíåðàëüíûõ ôàç èç ãàçà ÄÏÎ èññëåäîâàòåëÿìè
áûëè ðàññìîòðåíû ðàçëè÷íûå àñïåêòû ýòîé ïðîáëåìû. Ïîñòà-
ðàåìñÿ êðàòêî îñâåòèòü îñíîâíûå ýòàïû ýòèõ èññëåäîâàíèé.
     Ðàñ÷åò ïîñëåäîâàòåëüíîñòè è òåìïåðàòóð êîíäåíñàöèè ðàçëè÷-
íûõ êîìïîíåíòîâ ÄÏÎ ìîæåò áûòü ñäåëàí äëÿ âûñîêèõ òåìïåðàòóð
òåì æå ñïîñîáîì, êîòîðûé áûë ïðèìåíåí Äæ. Ëàðèìåðîì [134], íî
ñ îäíèì âàæíûì èñêëþ÷åíèåì. Êîãäà êàêàÿ-ëèáî êðèñòàëëè÷åñêàÿ
ôàçà ïðèõîäèò â ñòàáèëüíîå ñîñòîÿíèå, îíà íàõîäèòñÿ â ðàâíîâå-
ñèè ñ ãàçàìè, ñîñòàâ êîòîðûõ âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ïîäâåðæåí çàìåò-
íûì èçìåíåíèÿì. Ýòè èçìåíåíèÿ, â ñâîþ î÷åðåäü, îïðåäåëÿþò ïîñ-
ëåäóþùóþ òåìïåðàòóðó êîíäåíñàöèè áîëåå íèçêîòåìïåðàòóðíûõ
êîíäåíñàòîâ. Âî âñåõ ðàííèõ ìîäåëÿõ ÄÏÎ [112, 136, 140, 166, 167]
ïðèìåíÿëàñü îäíà è òà æå ìåòîäèêà ðàñ÷åòà òåðìîäèíàìè÷åñêîãî
ðàâíîâåñèÿ êîíñòàíòû ðåàêöèé.
     Ðàññìîòðèì íàèáîëåå âåñîìûå ðåçóëüòàòû ýòèõ èññëåäîâà-
íèé.  ðàáîòå [139] íà îñíîâå ðàñ÷åòîâ â ñèñòåìå Ñ–Í–Î áûëà
ïîêàçàíà íåâîçìîæíîñòü êîíäåíñàöèè óãëåðîäà èç ãàçà ÄÏÎ (ïðè
ñîâðåìåííîì îòíîøåíèè Ñ:Î << 0,5), íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ãðà-
ôèò, íàðÿäó ñ îðãàíè÷åñêèì âåùåñòâîì, ÿâëÿåòñÿ âàæíîé ñîñòàâ-
íîé ÷àñòüþ óãëèñòûõ õîíäðèòîâ. Äëÿ óñòîé÷èâîãî ñóùåñòâîâà-
íèÿ ãðàôèòà (ïðè Ð = 10 –4 áàð) íåîáõîäèìî, ÷òîáû îòíîøåíèå
Ñ:Î > 1 [135].
     Ðàñ÷åòû õèìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ, âêëþ÷àþùèå ïðàêòè÷å-
ñêè âñå çíà÷èìûå ýëåìåíòû ÄÏÎ, âïåðâûå áûëè ïðîâåäåíû â
ðàáîòàõ [140; 134], çàòåì ïðîäîëæåíû â ðàáîòàõ [121, 122, 137,
138, 161, 171]. Â ðåçóëüòàòå áûëà óñòàíîâëåíà ïîñëåäîâàòåëü-
íîñòü ïðîöåññà êîíäåíñàöèè ýëåìåíòîâ â êîñìîõèìè÷åñêèõ ñèñ-
òåìàõ.  êà÷åñòâå èñõîäíîãî ñîñòîÿíèÿ ïðèíÿò âûñîêîòåìïåðà-
òóðíûé ãàç ñîëíå÷íîãî ñîñòàâà è íà îñíîâå òåðìîäèíàìè÷åñêèõ
äàííûõ âû÷èñëåíà ïîñëåäîâàòåëüíîñòü âûäåëåíèÿ èç íåãî òâåð-