Cтраница 1
Сегодняшняя геофлюидодинамика переживает период бурного развития, а комплекс геофлюидодинамических методов исследования при прогнозе и поисках полезных ископаемых еще ограничен и находится в стадии становления. В этой обстановке степень разработанности разных приемов, методов, подходов широко варьирует. Одни доведены до алгоритмизованных процедур, другие только намечены. В книге приводятся не только хорошо отработанные методы, но и различные соображения по использованию новых подходов, лишь формирующихся сейчас, но уже так или иначе применяемых в практике прогнозных и поисковых работ. Вполне естественно, что подобные соображения не окончательны и со временем набор их пополнится и в чем-то изменится, ибо можно предполагать в ближайшие годы интенсивное развитие методов поисковой гео-флюидодинамики. Однако на сегодня они помогают реализовывать эти подходы на практике наиболее эффективно, а временами и просто элементарно грамотно. [1]
Развитие геофлюидодинамики и увеличение ее участия в геологопоисковом процессе во многом определяется идущим сейчас в геологии переосмыслением роли теории, и в частности глубоких теоретических исследований, для совершенствования методов повседневной практики. Внедрение представлений и методов точных наук ( физики, химии, термодинамики и др.), начавшееся с необязательного дополнения к традиционным геологическим, сейчас приходит к органическому слиянию физики и геологии, к формированию обязательного при всех геологических построениях физического подтекста. Это ведет к более глубокому, а порой впервые правильному пониманию существа, природы многих геологических явлений, открывает новые возможности и новые области практического приложения геологической и в том числе геофлюидодинамической теории к поиску месторождений полезных ископаемых. Более того, такое изменение взаимоотношений физики и геологии открывает возможность для создания геологической феноменологической теории той же степени адекватности природным явлениям, что и физическая, химическая, термодинамическая. Вполне понятно, что феноменология, опирающаяся на систему понятий, отражающих однородные в том или ином аспекте геологические величины и их причинно-следственные отношения, откроет качественно новые возможности для практики, ибо такие феноменологические законы и закономерности обладают несравненно большей предсказательной способностью и контролируемостью области их применения. [2]
В геофлюидодинамике наиболее применимы и чаще всего используются математические модели и природные аналоги. Термин математическое моделирование в течение долгого времени относился к методу электрогидродинамической аналогии ( ЭГДА) и применению аналоговых вычислительных устройств, поскольку они опираются на тождество математических моделей, соответствующих фильтрации и течению электрического тока. [3]
В региональной геофлюидодинамике оно долго не учитывалось, что порой приводило, как уже указывалось в работе [27], к завышению региональных скоростей фильтрации. Нужно заметить, что структура расположения литологических тел не учитывалась в случае, когда расстояния между скважинами превышали размеры самих тел. [4]
До настоящего времени геофлюидодинамика трактовалась и трактуется1) как область геологических знаний, связанная с изучением процессов массопереноса природных флюидов - нефти, воды, газа. Это определение явно недостаточно, поскольку полостное пространство геоматериала, в котором происходит массопе-ренос, не является механически пропускающей через себя флюиды средой. Напротив, движению флюидов, как природному, так и техногенному, сопутствует / противодействует самодвижение геоподсистемы. Следует подчеркнуть, что это самодвижение ( см. введение) действительно спонтанное, происходящее вне и независимо от субъективных представлений - включая сюда теоретические концепции и безосновательные надежды самих специалистов. Примеры геодинамического самодвижения ГФДС весьма многочисленны. [5]
До настоящего времени геофлюидодинамика трактовалась и трактуется1 как область геологических знаний, связанная с изучением процессов массопереноса природных флюидов - нефти, воды, газа. Это определение явно недостаточно, поскольку полостное пространство геоматериала, в котором происходит массопе-ренос, не является механически пропускающей через себя флюиды средой. Напротив, движению флюидов, как природному, так и техногенному, сопутствует / противодействует самодвижение геоподсистемы. Следует подчеркнуть, что это самодвижение ( см. введение) действительно спонтанное, происходящее вне и независимо от субъективных представлений - включая сюда теоретические концепции и безосновательные надежды самих специалистов. Примеры геодинамического самодвижения ГФДС весьма многочисленны. [6]
Вопрос о косвенном включении геофлюидодинамики в поисковый процесс кратко рассмотрен в § 14, а здесь мы укажем лишь используемые при поисках эмпирические данные о динамике флюидов, ибо они определяют и круг методов. [7]
Тензоры в практических задачах геофлюидодинамики встречаются, по существу, только для описания проницаемости: фильтрационной, диффузионной, тепловой. Поэтому мы рассмотрим только этот вид тензора, его физический и геометрический смысл. Из-за анизотропии направление потока не совпадает с направлением вызвавшей его движущей силы: градиента температуры, давления, концентрации. Проницаемость и ее анизотропия отражаются тензором, который записывается в виде квадратной таблицы-матрицы. [8]
В последние годы интерес к математическим методам в геофлюидодинамике растет чрезвычайно быстро. Соответственно ширится и использование формул, уравнений и их систем. Однако нередко сохраняющееся при этом традиционное геологическое неприятие строгости и ограничений, умозрительность, отсутствие привычки к физическому контролю формул ведет к заведомым ошибкам. Вполне понятно, что это закономерная болезнь роста, неизбежная ситуация периода перехода от умозрительных рассуждений к стро - гим количественным построениям. Поэтому недостаточно только привести позитивные положения, верные методы и представления. Чрезвычайно важно и способствовать отказу широкого круга специалистов от применяемых ныне ошибочных моделей и положений. [9]
В полной мере это относится и к сегодняшней ситуации с методами геофлюидодинамики. Поэтому критическому анализу ошибочных моделей и приемов в книге уделено особое внимание. [10]
В настоящее время этот барьер успешно преодолевается, что дает основание надеяться на активное внедрение геофлюидодинамики в практику поисковых работ. [11]
В последние годы идет процесс слияния всех вопросов природного массопереноса флюидов и его геологической эволюции в единую дисциплину - геофлюидодинамику. Это объединение направлено на превращение эклектики разрозненных решений и представлений о различных частных случаях ди-яамики флюидов, методов их изучения, эмпирических данных в единое органичное целое. Идущее становление геофлюидодинамики, поиск ею собственного лица и собственного места в геологической теории и практике сопряжены с решением сложных теоретических и методологических вопросов, из которых отдельные не ставились ранее в геологии, с пересмотром многих традиционных воззрений и подходов. [12]
F уФ - В связи с тем что вопрос о потенциалах переноса является одним из наиболее важных и в то же время наиболее запутанных сегодня в геофлюидодинамике, рассмотрим его детально. [13]
Можно совершенно уверенно утверждать, что на сегодняшний день необходимость и практическая полезность применения математических моделей при изучении движения флюидов широко осознана и математическое - моделирование стремительно становится одним из ведущих методов как теоретической, так и сугубо эмпирической геофлюидодинамики. Сложность применяемых математических моделей, требуемый для этого уровень математической компетентности и математической профессиональности широко варьируют. [14]
Во-первых, используется эмпирический материал - современные поля давлений и скоростей флюидов и их возможные экстраполяции в прошлое, непосредственно прилегающее к настоящему моменту. Во-вторых, геофлюидодинамика входит в поисковые построения своим теоретическим аппаратом. Дело в том, что флюидогенные месторождения полезных ископаемых тесно связаны с динамикой флюидов, которая во многом определяет их локализацию в пространстве, равно как и саму возможность их образования. Зная, какие черты геофлюидодинамики геологических объектов благоприятны для образования и сохранения залежей, а какие нет, мы можем с помощью геофлюидодинами-ческой теории, рассматривающей обусловленность движения флюидов геологическими факторами, указать совокупности геологических характеристик, определяющие таким образом образование залежей и их локализацию. При таком способе участия геофлюидодинамики ее теория играет роль направляющего и организующего звена, благодаря которому удается достичь большей целеустремленности в выборе комплекса поисково-прогнозных характеристик, контролировать его полноту и аспектность. В этом случае геофлюидодинамика дает своего рода правила отбора и компоновки геологических характеристик, сама же присутствует в прогнозах неявно. [15]