Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 2. Модели гетерогенных систем. Бычинский В.А - 10 стр.

UptoLike

Рубрика: 

– 10 –
ìåòàí è òâåðäûé óãëåðîä. Ïî îðèåíòèðîâî÷íûì îöåíêàì ó íåôòÿ-
íûõ óãëåâîäîðîäîâ ïåðèîä ïîëóðàñïàäà â èíòåðâàëå 170–230 °Ñ
ñîñòàâëÿåò 220 ìèëëèîíîâ ëåò [15–17]. Ýòîò òåìïåðàòóðíûé èíòåð-
âàë ñîîòâåòñòâóåò ãëóáèíå 8–12 êì – íèçàì îñàäî÷íîãî ÷åõëà çåì-
íîé êîðû. Ñêîðîñòü ïðåâðàùåíèé ðåçêî âîçðàñòàåò ñ ïîâûøåíèåì
òåìïåðàòóðû. Â çîíå ïåðåõîäà îò çåìíîé êîðû ê âåðõíåé ìàíòèè â
äèàïàçîíå 300–500 °Ñ ïåðèîä ïîëóðàñïàäà èçìåðÿåòñÿ äåñÿòêàìè
òûñÿ÷ ëåò [17], ÷òî äåëàåò íåâîçìîæíûì äëèòåëüíîå ñóùåñòâîâà-
íèå ñêîïëåíèé òÿæåëûõ óãëåâîäîðîäîâ â ýòèõ óñëîâèÿõ.
Ïîïûòàåìñÿ ñ ïîìîùüþ ìîäåëè ñèñòåìû Ñ–Í îöåíèòü ðàâ-
íîâåñíóþ óñòîé÷èâîñòü òÿæåëûõ óãëåâîäîðîäîâ ïî ïðîôèëþ ãåî-
áàðîòåðì îò ïîâåðõíîñòè çåìëè äî âåðõíåé ìàíòèè ñ ïîìîùüþ
èçó÷àåìîãî íàìè ìåòîäà ìèíèìèçàöèè òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ïîòåí-
öèàëîâ.
Ðåøàÿ çàäà÷ó îïðåäåëåíèÿ óñòîé÷èâîñòè óãëåâîäîðîäîâ â ñà-
ìîé îáùåé ïîñòàíîâêå, çàêîíîìåðíî íå îãðàíè÷èâàòü ìîäåëü ñîñ-
òàâîì íåôòè êîíêðåòíîãî ìåñòîðîæäåíèÿ, à, ñîãëàñóÿñü ñ èìåþùè-
ìèñÿ ãåîõèìè÷åñêèìè äàííûìè ïî àíàëèòè÷åñêîìó ñîñòàâó ãàçîâ
âî âêëþ÷åíèÿõ ìàíòèéíûõ ïîðîä, ìèíåðàëàõ, â âóëêàíè÷åñêèõ ýìà-
íàöèÿõ, îïðåäåëèòü èñõîäíîå ñîîòíîøåíèå Í:Ñ âî ôëþèäå. Ñðàâ-
íåíèå ìíîãî÷èñëåííûõ ëèòåðàòóðíûõ äàííûõ [8] ïîêàçàëî, ÷òî îíî
èçìåíÿåòñÿ â äîñòàòî÷íî óçêèõ ïðåäåëàõ: îò 4 â çåìíîé êîðå äî 2,1
â âåðõíåé ìàíòèè. Îäíàêî óáåäèòåëüíûì ñâèäåòåëüñòâîì òîãî, ÷òî
âûáðàííûé íàìè èíòåðâàë èçìåíåíèÿ ñîîòíîøåíèÿ Í:Ñ ïîïàäàåò â
ãðàíèöû âàðèàöèè ñîñòàâîâ ïðèðîäíûõ óãëåâîäîðîäîâ, ÿâëÿåòñÿ äè-
àãðàììà, ñîñòàâëåííàÿ À.Ñ. Ýéãåñîíîì [24] íà îñíîâå îáîáùåíèÿ
ìèðîâûõ äàííûõ î ñîñòàâå íåôòè, ïðèðîäíûõ ãàçîâ è òâåðäûõ óã-
ëåâîäîðîäîâ (ðèñ. 1.1). Çàäàâ øèðîêèé ðàçìàõ âàðèàöèé õèìè÷å-
ñêîãî ñîñòàâà ìîäåëèðóåìîé ñèñòåìû, íå áóäåì îãðàíè÷èâàòü ðàñ-
÷åò òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ ÐÒ–óñëîâèÿìè, õàðàêòåðíû-
ìè äëÿ îñàäî÷íîãî ÷åõëà, à ðàññìîòðèì ýâîëþöèþ óãëåâîäîðîä-
íîãî ôëþèäà âî âñåõ òðèäöàòè ÷åòûðåõ òî÷êàõ òðåõ ãåîáàðîòåðì
(òàáë. 1.1).
Èçâåñòíî, ÷òî ïðè óãëóáëåíèè íà êàæäûå 33 ì âíóòðü çåìíîé
êîðû òåìïåðàòóðà ïîâûøàåòñÿ â ñðåäíåì íà îäèí ãðàäóñ. Îñíîâíàÿ
                             – 10 –
ìåòàí è òâåðäûé óãëåðîä. Ïî îðèåíòèðîâî÷íûì îöåíêàì ó íåôòÿ-
íûõ óãëåâîäîðîäîâ ïåðèîä ïîëóðàñïàäà â èíòåðâàëå 170–230 °Ñ
ñîñòàâëÿåò 220 ìèëëèîíîâ ëåò [15–17]. Ýòîò òåìïåðàòóðíûé èíòåð-
âàë ñîîòâåòñòâóåò ãëóáèíå 8–12 êì – íèçàì îñàäî÷íîãî ÷åõëà çåì-
íîé êîðû. Ñêîðîñòü ïðåâðàùåíèé ðåçêî âîçðàñòàåò ñ ïîâûøåíèåì
òåìïåðàòóðû. Â çîíå ïåðåõîäà îò çåìíîé êîðû ê âåðõíåé ìàíòèè â
äèàïàçîíå 300–500 °Ñ ïåðèîä ïîëóðàñïàäà èçìåðÿåòñÿ äåñÿòêàìè
òûñÿ÷ ëåò [17], ÷òî äåëàåò íåâîçìîæíûì äëèòåëüíîå ñóùåñòâîâà-
íèå ñêîïëåíèé òÿæåëûõ óãëåâîäîðîäîâ â ýòèõ óñëîâèÿõ.
     Ïîïûòàåìñÿ ñ ïîìîùüþ ìîäåëè ñèñòåìû Ñ–Í îöåíèòü ðàâ-
íîâåñíóþ óñòîé÷èâîñòü òÿæåëûõ óãëåâîäîðîäîâ ïî ïðîôèëþ ãåî-
áàðîòåðì îò ïîâåðõíîñòè çåìëè äî âåðõíåé ìàíòèè ñ ïîìîùüþ
èçó÷àåìîãî íàìè ìåòîäà ìèíèìèçàöèè òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ïîòåí-
öèàëîâ.
     Ðåøàÿ çàäà÷ó îïðåäåëåíèÿ óñòîé÷èâîñòè óãëåâîäîðîäîâ â ñà-
ìîé îáùåé ïîñòàíîâêå, çàêîíîìåðíî íå îãðàíè÷èâàòü ìîäåëü ñîñ-
òàâîì íåôòè êîíêðåòíîãî ìåñòîðîæäåíèÿ, à, ñîãëàñóÿñü ñ èìåþùè-
ìèñÿ ãåîõèìè÷åñêèìè äàííûìè ïî àíàëèòè÷åñêîìó ñîñòàâó ãàçîâ
âî âêëþ÷åíèÿõ ìàíòèéíûõ ïîðîä, ìèíåðàëàõ, â âóëêàíè÷åñêèõ ýìà-
íàöèÿõ, îïðåäåëèòü èñõîäíîå ñîîòíîøåíèå Í:Ñ âî ôëþèäå. Ñðàâ-
íåíèå ìíîãî÷èñëåííûõ ëèòåðàòóðíûõ äàííûõ [8] ïîêàçàëî, ÷òî îíî
èçìåíÿåòñÿ â äîñòàòî÷íî óçêèõ ïðåäåëàõ: îò 4 â çåìíîé êîðå äî 2,1
â âåðõíåé ìàíòèè. Îäíàêî óáåäèòåëüíûì ñâèäåòåëüñòâîì òîãî, ÷òî
âûáðàííûé íàìè èíòåðâàë èçìåíåíèÿ ñîîòíîøåíèÿ Í:Ñ ïîïàäàåò â
ãðàíèöû âàðèàöèè ñîñòàâîâ ïðèðîäíûõ óãëåâîäîðîäîâ, ÿâëÿåòñÿ äè-
àãðàììà, ñîñòàâëåííàÿ À.Ñ. Ýéãåñîíîì [24] íà îñíîâå îáîáùåíèÿ
ìèðîâûõ äàííûõ î ñîñòàâå íåôòè, ïðèðîäíûõ ãàçîâ è òâåðäûõ óã-
ëåâîäîðîäîâ (ðèñ. 1.1). Çàäàâ øèðîêèé ðàçìàõ âàðèàöèé õèìè÷å-
ñêîãî ñîñòàâà ìîäåëèðóåìîé ñèñòåìû, íå áóäåì îãðàíè÷èâàòü ðàñ-
÷åò òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ ÐÒ–óñëîâèÿìè, õàðàêòåðíû-
ìè äëÿ îñàäî÷íîãî ÷åõëà, à ðàññìîòðèì ýâîëþöèþ óãëåâîäîðîä-
íîãî ôëþèäà âî âñåõ òðèäöàòè ÷åòûðåõ òî÷êàõ òðåõ ãåîáàðîòåðì
(òàáë. 1.1).
     Èçâåñòíî, ÷òî ïðè óãëóáëåíèè íà êàæäûå 33 ì âíóòðü çåìíîé
êîðû òåìïåðàòóðà ïîâûøàåòñÿ â ñðåäíåì íà îäèí ãðàäóñ. Îñíîâíàÿ