Пояснения

1. О понятии «эксергия». Упоминание об этой новой важной функции впервые появилось в 1873 году в трудах классика естествознания Дж. Гиббса, а затем, почти столетие спустя, она была введена советскими физиками Л.Д. Ландау и Е.М. Лившицем (1964 г).

Во многих работах ее именовали «техническая работоспособность» или просто «работоспособность», а с 1956 г. за ней установилась название «эксергия», ставшее уже общепринятым [4, 6, 7].

Потоки эксергии могут быть направлены вовнутрь, если система закрытая, и во внешнюю среду, если система открытая (проточная). Если эксергия равна нулю (или стремится к минимуму), то это означает тер­модинамическое равновесие временно изолированной (закрытой) системы.

Важное значение имеет эксергетический вектор. Размерность этого вектора – отношение мощности к площади, т. е. в системе СИ – ватт на квадратный метр (Вт/м²):

(по Умову – Пойнтингу) [7]

где δ – плотность потока эксергии; ϕ – электрический потенциал; V – скорость движения; G – химический потенциал (функция Гиббса); (T – T ₀) – разность температур обозначает разность электрических потенциалов – напряжение; j_q, j_p, j_m, j_s – векторы плотности потока носителя эксергии [Янтовский, 1988].

2. О перколяции. Слово перколяция (percolation — англ.) означает протекание. В русской литературе можно встретить и теория перколяции, и теория протекания и даже теория просачивания. Название возникло в связи с тем, что ряд первых работ в этом направлении был посвящен процессам просачивания (протекания) жидкостей или газов через пористую среду. До сих пор это направление занимает существенную часть в работах по теории перколяции [8].

Теории перколяции уже более пятидесяти лет. Инвазионная перколяция (перколяция с вытеснением) — это динамический перколяционный процесс вытеснения одной жидкости другой в пористой среде.

Перколяционные процессы могут приводить к самоорганизации и образованию структур, которые, являются фракталами.

3. Крупномасштабные фрактальные структуры возникают при закачке в пласт воды, газа и других агентов, поддерживающих пластовое давление. Наличие фрак­тальных структур связано с загрязнением прискважинных зон пласта и образованием целиков. Очистка этих зон сводится к «разрушению фракталов» и требует значительных затрат времени и средств [3, 5].

4. Реабилитационные циклы в процессе освоения любого месторождения и щадящие методы увеличения (интенсификации) добычи являются основой продления жизни месторождения и его рыночной рентабельности на длительное время [2].

5. Параметры формулы «жизни» месторождения в обобщенном виде охватывают практически все геологические, геофизические, термодинамические и промысловые (техногенные) показатели объекта, учет которых необходим для преодоления негативных последствий и, самое главное, увеличения конечной нефтеотдачи.

6. Следует иметь в виду, что возможна подпитка месторождения новыми и вновь образованными порциями углеводородов, а также дополнительной энергией (эксергией) за счет различных геологических (тектонических) процессов, включая горные напряжения во всех проявлениях.

Каждое нефтяное месторождение обладает своими сугубо индивидуальными особенностями.

Главная заповедь разработчика – не навредить!

Литература

1. Запивалов Н.П., Попов И. П. Флюидодинамические модели залежей нефти и газа. Новосибирск: Гео, 2003.198 с.

2. Запивалов Н.П. Реабилитационные циклы – основа восполнения активных запасов на разрабатываемых месторождениях // Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть и газ: Материалы Междунар. конф. пам. ак. П.Н. Кропоткина, 20-24 мая 2002 года, г. Москва. М.: ГЕОС, 2002. С. 330-332.

3. Запивалов Н.П., Смирнов Г.И., Харитонов В.И. Фракталы и наноструктуры в нефтегазовой геологии и геофизике. Новосибирск: ГЕО, 2009. 131 с.

4. Янтовский Е.И. Потоки энергии и эксергии. М.: Наука, 1988. 144 с.

5. Сулейманов Б.А., Исмайлов Ф.С. Анализ состояния разработки нефтяного месторождения на основе мультифрактального подхода // Нефтяное хозяйство. М: 2011. Февраль. С. 92-96.

6. Степанов В.С. Химическая энергия и эксергия веществ. Новосибирск: Наука, 1985г.

7. Умов Н.А. Собр. Соч.: В 3 т. М: МОИП, 1916. Т. 3.

8. Тарасевич Ю.Ю. Перколяция: теория, приложения, алгоритмы. М: УРСС. 2002.

Автор благодарит за конструктивное обсуждение проблемы известных сибирских ученых: Кирейтова В.Р., д. ф.-м. н. (математика); Пеньковского В.И., д. ф.-м. н. (гидродинамика); Кусковского В.С. д. г.-м. н. (гидрогеология); Смирнова Г.И., д. ф.-м. н. (физика), Шемина Г.Г., д. г.-м. н. (нефтяная геология.