Т. 326, № 2

Удельная теплоемкость фильтрационной среды как характеристика ползучей фильтрации воды

Актуальность работы. Идея, что геология является не прикладной наукой, а фундаментальной, имеющей собственные законы развития Земли, была высказана еще Ф. Энгельсом, в дальнейшем развивалась советскими учеными Б.М. Кедровым, С.Л. Шварцевым, Е.В. Пиннекером и др. Во второй половине XX столетия В.П. Савченко и М.К. Хаббертом была разработана методика гидродинамического картирования ловушек и залежей нефти и газа. Методика основывалась на гидродинамическом уравнении Д. Бернулли. В 1991 г. для уточнения границ Первомайского месторождения нефти автором была предпринята попытка использовать термодинамическое уравнение Д. Бернулли. Для этого была рассчитана удельная теплоемкость воды для пластовых условий Первомайского месторождения, но при картировании его границ с использованием этой величины был получен отрицательный результат. Затем, используя законы первого и второго начал термодинамики, была выведена усложненная формула расчета этой величины, которая оказалась в четыре раза меньше, но ее применение дало положительный результат. Расчетные границы Первомайского месторождения совпали с фактическими границами. В 2000 г. эта величина была названа удельной теплоемкостью пластовой воды, а причина ее снижения в четыре раза объяснялась с точки зрения прикладной науки увеличением молярной массы физически связанной пластовой воды. Но данная точка зрения не объясняла математического парадокса получения положительного результата при усложнении формулы расчета теплоемкости. Цель работы: дать логическое объяснение математического парадокса вывода формулы удельной теплоемкости воды с позиции фундаментальной идеи геологической формы движения воды. Метод исследования. Для доказательства возможности применения данной фундаментальной идеи используется подход Е.В. Пиннекера, который впервые, по сути, предложил рассматривать гидрогеологию не просто как прикладную науку о подземных водах, а как фундаментальную науку о подземной гидросфере. Результаты. На примере Первомайского месторождения установлено, что выведенная формула расчета удельной теплоемкости зависит не только от параметров воды, но и от мольного объема фильтрационной среды, который в четыре раза больше мольного объема воды. Рассмотренное современное определение теплоемкости совпадает по физической и механической сути с процессом ползучести тел. А установленная зависимость рассмотренной удельной теплоемкости от мольного объема фильтрационной среды и совпадение ее с аналогичной геологической сутью процесса ползучей фильтрации воды позволили обосновать новое название этой величины - удельная теплоемкость фильтрационной среды. Вывод. Выведенная в 1991 г. формула расчета удельной теплоемкости фильтрационной среды может рассматриваться как фундаментальная закономерность более высокого уровня организации материи - геологической формы движения воды, которая является температурным коэффициентом, характеризующим ползучую фильтрацию воды.

Ключевые слова:

электронный ресурс, удельная теплоемкость, геологические формы, движения, вода, нефтяные залежи, парадоксы, система вода-порода, молярный объем, масса,

Авторы:

Скачать PDF