Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 95 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

– 95 –
ðàññìîòðåëè À.À. Êàäèê è Î.À. Ëóêàíèí [32]. Îíè óñòàíîâèëè, ÷òî
ïî ìåðå óìåíüøåíèÿ
2
O
f
ñîäåðæàíèå ÑÎ
2
óáûâàåò; êîíöåíòðàöèÿ
Í
2
Î ìàêñèìàëüíà ïðè çíà÷åíèÿõ
2
O
f
, îòâå÷àþùèõ ðàâíîâåñèþ «ãàç
– ãðàôèò». Äàëüíåéøåå óìåíüøåíèå
2
O
f
ïðèâîäèò ê ðîñòó êîíöåíò-
ðàöèé ÑÍ
4
è Í
2
. Äàííûå òåðìîäèíàìè÷åñêèå ìîäåëè ïîäòâåðäèëè
óæå âûñêàçûâàâøååñÿ ðàíåå ïðåäïîëîæåíèå î òîì, ÷òî îêèñëåíèå
âîññòàíîâèòåëüíîãî ôëþèäà, ñâÿçàííîå ñ óâåëè÷åíèåì
2
O
f
, ñîïðî-
âîæäàåòñÿ îáðàçîâàíèåì Í
2
Î è ÑÎ
2
.
Ñ.Ê. Ñàêñåíà [159] èññëåäîâàë ìîäåëü ñèñòåìû Mg–Fe–Si–H–
O–C â ÐÒ-óñëîâèÿõ âåðõíåé ìàíòèè ìåòîäîì ìèíèìèçàöèè ñâîáîä-
íîé ýíåðãèè Ãèááñà.  ìîäåëü âêëþ÷åíî 14 ìèíåðàëîâ (ãðàôèò, àë-
ìàç, âþñòèò, ìàãíåòèò, ãåìàòèò, êâàðö, êîýñèò, ñòèøîâèò, ñèäåðèò,
ôîðñòåðèò, ôàÿëèò, ýíñòàòèò, ôåððîñèëèò, ìàãíåçèò) è 6 ãàçîâ (Í
2
Î,
ÑÎ
2
, ÑÍ
4
, ÑÎ, Î
2
, Í
2
). Ýòà ñèñòåìà èìèòèðóåò ñîñòàâ ïèðîëèòà. Èç-
ìåíåíèå îòíîøåíèÿ H
2
/H
2
O ïðè Ð = 60 êáàð è Ò = 1700 Ê â ìîäåëè,
â êîòîðóþ âêëþ÷åíû ïåðèäîòèò, óãëåðîä, âîäà è âîäîðîä, ïðèâîäèò
ê óáûëè âî ôëþèäå ìîëüíîé äîëè Í
2
Î è âîçðàñòàíèþ ÑÍ
4
. Äîáàâ-
ëåíèå ê ïåðèäîòèòó Fe ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ ìåòàíà, óâåëè÷å-
íèþ êîëè÷åñòâà ôàÿëèòà è æåëåçèñòîñòè ïèðîêñåíà.
Òåðìîäèíàìè÷åñêîå èññëåäîâàíèå ñèñòåìû Ñ–Í–Î â ðàâíî-
âåñèè ñ òâåðäûì óãëåðîäîì ïðè 1 àòì è âûñîêèõ ÐÒ-ïàðàìåòðàõ
ïðåäïðèíÿëè À.È. ×åïóðîâ è äð. [86].  ñïèñîê ïîòåíöèàëüíî âîç-
ìîæíûõ â ðàâíîâåñèè ãàçîâ áûëè âêëþ÷åíû Í
2
Î, ÑÎ
2
, ÑÎ, Í
2
, Î
2
è
ðÿä óãëåâîäîðîäîâ – ÑÍ
4
,
Ñ
2
Í
6
,
Ñ
3
Í
8
, Ñ
4
Í
10
, Ñ
6
Í
14
, Ñ
7
Í
16
, Ñ
8
Í
18
, Ñ
9
Í
20
,
Ñ
10
Í
22
, Ñ
2
Í
4
, Ñ
3
Í
6
, Ñ
6
Í
12
, Ñ
7
Í
14,
Ñ
8
Í
16,
Ñ
2
Í
2
, Ñ
8
Í
14
,
Ñ
9
Í
16
, Ñ
6
Í
6
, Ñ
7
Í
8
,
Ñ
8
Í
10
. Ðàñ÷åòû ïðîâåäåíû ìåòîäîì ìèíèìèçàöèè ñâîáîäíîé ýíåð-
ãèè ïî ïðîãðàììå GIBBS. Âçàèìîäåéñòâèå ãðàôèòà è âîäîðîäà ïðè
àòìîñôåðíîì äàâëåíèè è òåìïåðàòóðå 800–1000 °Ñ ïðèâîäèò ê îá-
ðàçîâàíèþ â îñíîâíîì ìåòàíà. Â ñîñòàâå ôëþèäà â ðàâíîâåñèè ñ
ãðàôèòîì ïðè 25 êáàð è 1000, 1300 °Ñ è 40 êáàð è 1000, 1440 °Ñ
ïðèñóòñòâóåò îäèí è òîò æå íàáîð ãàçîâ – Í
2
Î, ÑÍ
4
, Í
2
, ÑÎ
2
,
ÑÎ ñ
íåáîëüøèì êîëè÷åñòâîì äðóãèõ ëåãêèõ Ó – àëêàíîâ (Ñ
1
–Ñ
4
), ïðîïè-
ëåíà è àöåòèëåíà. Óñòàíîâëåíî, ÷òî èçìåíåíèå îòíîøåíèÿ
H
O+H
îï-
f
O
2
H
O+H
                                          – 95 –
         ðàññìîòðåëè À.À. Êàäèê è Î.À. Ëóêàíèí [32]. Îíè óñòàíîâèëè, ÷òî
         ïî ìåðå óìåíüøåíèÿ f O 2 ñîäåðæàíèå ÑÎ2 óáûâàåò; êîíöåíòðàöèÿ
         Í2Î ìàêñèìàëüíà ïðè çíà÷åíèÿõ           , îòâå÷àþùèõ ðàâíîâåñèþ «ãàç
         – ãðàôèò». Äàëüíåéøåå óìåíüøåíèå              ïðèâîäèò ê ðîñòó êîíöåíò-
         ðàöèé ÑÍ4 è Í2. Äàííûå òåðìîäèíàìè÷åñêèå ìîäåëè ïîäòâåðäèëè
         óæå âûñêàçûâàâøååñÿ ðàíåå ïðåäïîëîæåíèå î òîì, ÷òî îêèñëåíèå
         âîññòàíîâèòåëüíîãî ôëþèäà, ñâÿçàííîå ñ óâåëè÷åíèåì f O 2, ñîïðî-
         âîæäàåòñÿ îáðàçîâàíèåì Í2Î è ÑÎ2.
               Ñ.Ê. Ñàêñåíà [159] èññëåäîâàë ìîäåëü ñèñòåìû Mg–Fe–Si–H–
         O–C â ÐÒ-óñëîâèÿõ âåðõíåé ìàíòèè ìåòîäîì ìèíèìèçàöèè ñâîáîä-
         íîé ýíåðãèè Ãèááñà.  ìîäåëü âêëþ÷åíî 14 ìèíåðàëîâ (ãðàôèò, àë-
         ìàç, âþñòèò, ìàãíåòèò, ãåìàòèò, êâàðö, êîýñèò, ñòèøîâèò, ñèäåðèò,
         ôîðñòåðèò, ôàÿëèò, ýíñòàòèò, ôåððîñèëèò, ìàãíåçèò) è 6 ãàçîâ (Í2Î,
         ÑÎ2, ÑÍ4 , ÑÎ, Î2, Í2). Ýòà ñèñòåìà èìèòèðóåò ñîñòàâ ïèðîëèòà. Èç-
         ìåíåíèå îòíîøåíèÿ H2 /H2O ïðè Ð = 60 êáàð è Ò = 1700 Ê â ìîäåëè,
         â êîòîðóþ âêëþ÷åíû ïåðèäîòèò, óãëåðîä, âîäà è âîäîðîä, ïðèâîäèò
         ê óáûëè âî ôëþèäå ìîëüíîé äîëè Í2Î è âîçðàñòàíèþ ÑÍ4. Äîáàâ-
f OH22   ëåíèå ê ïåðèäîòèòó Fe ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ ìåòàíà, óâåëè÷å-
O+H      íèþ êîëè÷åñòâà ôàÿëèòà è æåëåçèñòîñòè ïèðîêñåíà.
               Òåðìîäèíàìè÷åñêîå èññëåäîâàíèå ñèñòåìû Ñ–Í–Î â ðàâíî-
         âåñèè ñ òâåðäûì óãëåðîäîì ïðè 1 àòì è âûñîêèõ ÐÒ-ïàðàìåòðàõ
         ïðåäïðèíÿëè À.È. ×åïóðîâ è äð. [86].  ñïèñîê ïîòåíöèàëüíî âîç-
         ìîæíûõ â ðàâíîâåñèè ãàçîâ áûëè âêëþ÷åíû Í2Î, ÑÎ2, ÑÎ, Í2, Î2 è
         ðÿä óãëåâîäîðîäîâ – ÑÍ4 , Ñ2Í6, Ñ3Í8, Ñ4Í10, Ñ6Í14, Ñ7Í16, Ñ8Í18, Ñ9Í20,
         Ñ10Í22, Ñ2 Í4 , Ñ3Í6, Ñ6Í12, Ñ7Í14, Ñ8Í16, Ñ2Í2, Ñ8Í14, Ñ9Í16, Ñ6Í6, Ñ7Í8,
         Ñ8Í10. Ðàñ÷åòû ïðîâåäåíû ìåòîäîì ìèíèìèçàöèè ñâîáîäíîé ýíåð-
         ãèè ïî ïðîãðàììå GIBBS. Âçàèìîäåéñòâèå ãðàôèòà è âîäîðîäà ïðè
         àòìîñôåðíîì äàâëåíèè è òåìïåðàòóðå 800–1000 °Ñ ïðèâîäèò ê îá-
         ðàçîâàíèþ â îñíîâíîì ìåòàíà. Â ñîñòàâå ôëþèäà â ðàâíîâåñèè ñ
         ãðàôèòîì ïðè 25 êáàð è 1000, 1300 °Ñ è 40 êáàð è 1000, 1440 °Ñ
         ïðèñóòñòâóåò îäèí è òîò æå íàáîð ãàçîâ – Í2Î, ÑÍ4, Í2, ÑÎ2, ÑÎ ñ
         íåáîëüøèì êîëè÷åñòâîì äðóãèõ ëåãêèõ Ó – àëêàíîâ (Ñ1–Ñ4), ïðîïè-
                                                                          H
         ëåíà è àöåòèëåíà. Óñòàíîâëåíî, ÷òî èçìåíåíèå îòíîøåíèÿ              îï-
                                                                         O+H

Страницы