Репозиторий DSpace

Цифровой репозиторий ГГМ РАН

Репозиторий переведен на новую версию - DSpace 9.0. В репозитории содержится 43 600 публикации с тематикой "Науки о земле".

Сообщества в DSpace

Выберите сообщество для просмотра коллекций.

Показано 1 - 1 из 1

Геология России

Последние отправления

Цифровой керн: влияние температурного поля на двухфазную фильтрацию флюидов в горной породе
(Томский политехнический университет, 2023) Катанов Юрий Евгеньевич; Ягафаров Алик Каюмович; Аристов Артем Игоревич
Актуальность. Вычислительная гидродинамика является мощным инструментом для изучения геологических процессов. Уравнения течения жидкостей в пористых средах можно решать непосредственно с учетом получаемых трехмерных рентгеновских и компьютерных томографических изображений. Многочисленные исследования геологических особенностей горных пород зависят от теплопередачи в пористых материалах. Эти процессы включают теплопроводность в горном материале, конвекцию между веществом и окружающим газом, электропроводность, вязкую диссипацию жидкостей, кинетику химических реакций, а также межфазную теплопередачу на границе твердое вещество/жидкость. В то время как перенос энергии в пористых средах в условиях локального теплового равновесия хорошо изучен в масштабе закона Дарси, он реже рассматривается в поросетевых моделях. Теплопередача может быть учтена путем создания «тепловой сети» на базе поросетевой модели, представляющей совокупность флюидопроводящих каналов при соответствующем решении уравнения единого энергетического баланса. Также необходим учет конвективного переноса тепловой энергии потоком жидких фаз (нефть, вода), каждая из которых представлена отдельной сетью. Зная распределение температурного поля в текстуре каждого литологического типа породы, можно определить вероятностное смещение фронта вытеснения жидкостей в соответствующем флюидопроводящем пространстве горной породы. Цель: нейросетевое моделирование влияния температурного поля на фильтрационные характеристики углеводородов в флюидопроводящем пространстве горных пород. Объекты: полимиктовые песчаники тюменской свиты. Методы. Цифровая реконструкция текстуры горных пород выполнена с привлечением методов искусственного интеллекта и нейросетей; нейросетевые алгоритмы вероятностного фронта вытеснения двухфазного потока (нефть, вода) разработаны на языке программирования Phyton; методический подход к исследованию распространения теплового поля в текстуре горных пород и его влияния на двухфазных поток жидкостей разработан с использованием закона Фурье, уравнений Навье-Стокса и критериев подобия углеводородных систем. Результаты. Разработаны алгоритмы нейросетевого моделирования температурного поля в флюидопроводящем пространстве горной породы (полимиктовый песчаник), а также нейросетевые алгоритмы для оценки смещения фронта двухфазной фильтрации при соответствующем воздействии температурного распределения в текстуре цифрового керна. Изложены базовые математические модели данных алгоритмов. Исходный код алгоритмов написан на языке программирования Python с дополнительным использованием некоммерческих библиотек. Результаты нейросетевого моделирования в высокой степени имеют достоверный уровень, подтверждаемый экспериментами данными, полученными в лаборатории керновых исследований (Тюменский государственный университет, г. Тюмень), лаборатории научно-технического центра рационального недропользования им. В.И. Шпильмана (г. Ханты-Мансийск), лаборатории цифровых исследований в нефтегазовом деле в рамках реализации технологического проекта «Цифровой керн» (Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень)
Газовый состав и микроорганизмы в подземных льдах российской Арктики
(Томский политехнический университет, 2023) Бутаков Владислав Игоревич; Слагода Елена Адольфовна; Заватский Михаил Дмитриевич; Иванов Вадим Игоревич
Актуальность. Повышение концентраций парниковых газов в атмосфере является фундаментальной проблемой в масштабах планеты. Источником парниковых газов в приповерхностном горизонте мерзлых пород могут быть как глубинные залежи углеводородов, так и органическое вещество, переработанное микроорганизмами во время оттаивания толщи. Для уточнения источника газа в подземных льдах необходимым этапом является изучение его количества и состава, а также содержания в них микроорганизмов. На фоне развития энергетического комплекса на севере Западной Сибири требуется учитывать геотехнические риски, связанные с высвобождением парниковых газов из мерзлых толщ. Цель: изучить состав и определить источники парниковых газов во льдах и ледогрунтах с учетом условий формирования льда и содержания в них микроорганизмов. Объекты: подземные льды повторно-жильного, гидрогенного и сегрегационного генезиса; льдистые мерзлые отложения севера Западной Сибири и Центральной Якутии, собранные экспедициями Института криосферы Земли Тюменского научного центра СО РАН в 2011-2021 гг. Методы исследования и интерпретации химического состава. Криолитологическими методами изучено строение мерзлых отложений. Монолиты льда и мерзлых пород хранились до проведения анализов при температуре -18 °С. Экстракция газа из монолитов с определением объемной доли проведена методом термовакуумной дегазации. Состав газов определен методом газовой хроматографии. Проведена нормализация газового состава на значения растворимости в воде. Рассчитаны объемные доли газа, находящегося в свободной и растворенной в воде форме. Обработка данных осуществлена в программе «Geochem Anomaly». Культивируемые психрофильные микроорганизмы исследованы методом посева на питательные среды; общая численность микроорганизмов определена методом эпифлуоресцентной микроскопии. Результаты. В подземных льдах и ледогрунтах установлен состав газовых пузырьков: N2 (74,9-87,8 %), O2 (11,7-20,3 %), CO2 (0,01-3,28 %), CH4 (0,003-7,35 %), H2 (0,001-0,035 %) и углеводороды с содержанием атомов от 2 до 6 (2,0×10-5-2,8×10-3 %). Состав по содержанию N2, O2 близок к атмосферному воздуху. Отмечены большие вариации газонасыщенности (1,1-21,1 %), а также содержаний CH4 и CO2. При формировании льда происходило промерзание газонасыщенного раствора, часть воздуха присутствовала в свободной форме (от 30 до 75 % от объема газа). Рассчитанные показатели CH4/(C2H6+C3H8) и C2H6/C2H4 указывают на биогенный генезис углеводородов. Состав газовых пузырьков пересчитан на объем всей пробы: в повторно-жильных, термокарстово-полостных и наледном льдах содержание CH4 незначительно (в среднем 51, 81 и 1 ppmV соответственно). Незначительные количества CH4 могли поступать при формировании этих типов льда из отложений деятельного слоя, так как установлена зависимость газового состава от количества включений торфа. В пробах с включениями торфа повышены содержания CH4, CO2 и H2. В пластовых льдах повышено содержание CH4 (216 ppmV). В текстурообразующих льдах накапливался CO2 (до 3007 ppmV), а в клиновидных льдах обнаружены высокие содержания CH4 (до 4032 ppmV), так как льды промерзали в замкнутом объеме. Лед торфяного бугра пучения имеет максимальное содержание CH4 (15545 ppmV) и высокое CO2 (2466 ppmV), источником которых были вмещающие отложения, заливаемые прибрежно-морскими водами. В подземных льдах определены культивируемые психрофильные микроорганизмы, их максимальные количества выявлены в сегрегационных пластовых - до 1680 КОЕ/мл, в текстурообразующих льдах - до 1032 КОЕ/мл. Высокие концентрации парниковых газов в мерзлом торфе - CO2 (1075 ppmV), H2 (9 ppmV), CH4 (262 ppmV) и других углеводородов обусловлены активной деятельностью микроорганизмов, что приводит к накоплению этих газов. Значительная газонасыщенность и высокие содержания CH4 и CO2 указывают на формирование газового состава под воздействием как аэробных, так и анаэробных микроорганизмов
Геохимия аутигенной пиритовой минерализации бассейнов Намконсон и Фухань Южно-Китайского моря по данным рейса 88 «Академик Лаврентьев»
(Томский политехнический университет, 2023) Калгин Владислав Юрьевич; Якимов Тимур Сергеевич; Федоров Сергей Андреевич; Легкодимов Алексей Александрович; Демина Любовь Андреевна; Kalgin Vladislav Yurievich; Yakimov Timur Sergeevich; Fedorov Sergey Andreevich; Legkodimov Aleksey Aleksandrovich; Demina Lyubov Andreevna
Актуальность. В наши дни особое внимание уделяется бассейнам, которые считаются потенциальными на наличие нефте- и газопроявлений. В этом отношении особый интерес проявляется к осадочным бассейнам Намкомсон и Фухань (Южно-Китайское море). В них установлены косвенные признаки глубинной дегазации по рифтовому разлому. Формирование нефти и газа тесно связано с образованием аутигенной сульфидной минерализации. Поэтому все больше вопросов возникает по поводу индикации проявлений нефтегазоностности провинций ассоциациями аутигенных минералов. В связи с этим изучение сульфидов от континентальных до океанических до сих пор является актуальной темой для исследований по всему миру. Цель: исследовать геохимические особенности пиритных образований из донных отложений осадочных бассейнов Намконсон и Фухань Южно-Китайского моря. Методы: масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой; определение потерь после прокаливания и содержания SiO2 выполнено методом гравиметрии; атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой; оптическая и сканирующая электронная микроскопия; рентгеновская дифрактометрия; изотопная масс-спектрометрия. Результаты. Сульфидные образования из данного осадочного бассейна представляют собой агрегаты формы полой трубочки, размеры которых достигают максимум 5 см по длине и 5 мм по диаметру. Также обнаружены крупные сростки в виде ксеноморфных сгустков, сфероидальных образований. Сами агрегаты сложены преимущественно пиритом, присутствуют кварц и альбит. Пирит формирует глобулы и кристаллы формы октаэдра. В пиритных образованиях установлены высокие содержания кобальта (16,5...56,8 г/т), никеля (21,4...377 г/т) и молибдена (20,1...117 г/т). Цериевая аномалия составляет 0,90...0,93 г/т. Изотопные значения δ34S составляют от -32,9 до -47,0 ‰. Данные значения и построенные на их основе генетические диаграммы указывают на гидротермальное происхождение пиритных образований.
Загрязнение донных отложений бухты Находка и устьевой области реки Партизанской хлорорганическими пестицидами
(Томский политехнический университет, 2023) Мазлова Елена Алексеевна; Блиновская Яна Юрьевна; Соколова Лариса Ивановна; Турсунова Гулнара Шамуратовна
Актуальность. Рассмотрена проблема загрязнения морской среды стойкими органическими загрязнителями, получены новые данные о загрязнении бухты Находка и устьевой области реки Партизанской хлорорганическими пестицидами. Цель: охарактеризовать уровень загрязненности донных отложений залива Находка хлорорганическими соединениями и определить источники возможного поступления в морскую среду. Методы: отбор проб донных отложений; анализ проб методом хромато-масс-спектрометрии и газожидкостной хроматографии с детектором электронного захвата; статическая обработка результатов; оценка загрязненности донных отложений хлорорганическими пестицидами. Результаты. Получены данные о содержании хлорорганических пестицидов в бухте Находка за 2020-2021 гг. Приведены сведения об изученности рассматриваемой акватории. Проанализировано содержание пестицидов группы ГХГЦ (α-, β- и γ-ГХГЦ), ДДТ и его метаболитов. Отмечено увеличение содержания α-, β- ГХГЦ и ДДТ в донных отложениях в 2021 г. Для определения качества донных отложений проведено сравнение полученных в ходе полевых работ среднегодовых значений концентраций хлорорганических пестицидов в донных отложениях бухты Находка с нормативами. В Российской Федерации отсутствуют утвержденные нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в донных отложениях, и по этой причине в работе использовались нормативные показатели, принятые в зарубежных странах («голландские листы» (Neue Niederlandische Liste. NNL) и канадские нормативы качества для морских и устьевых донных отложений (Canadian Sediment Quality Guidelines, CSQGs)). Рассмотрены возможные источники поступления хлорорганических пестицидов в морскую среду. Результаты проведенной работы показали, что, несмотря на запрет использования указанных веществ, они входят в состав различных соединений, используемых в различных отраслях хозяйственной деятельности и продолжают поступать и накапливаться в морской среде
Очаги генерации и залежи «палеозойской» нефти Урманского месторождения (Томская область)
(Томский политехнический университет, 2023) Крутенко Маргарита Фаритовна; Исаев Валерий Иванович; Коржов Юрий Владимирович; Осипова Елизавета Николаевна
Актуальность. Крупные месторождения нефти и газа открыты в древних толщах на многих континентах Земного шара. Существуют оценки, что ~40 % всех запасов нефти и газа в мире сосредоточены в сверхглубоких пластах. Большой интерес в смысле перспектив нефтегазоносности палеозоя вызывает и Нюрольский осадочный бассейн. Перспективность бассейна подтверждается большим количеством открытых на данной территории залежей в палеозое, полученными притоками нефти и газа, многочисленными газо- и нефтепроявлениями. Данное исследование направлено на решение проблемы источников генерации углеводородов, формирующих залежи в доюрских отложениях. Цель: оценка возможности фанерозойских отложений участвовать в генерации углеводородов, заполняющих доюрские ловушки. Объект. Статья представляет результаты выполнения палеотемпературного моделирования палеозойско-мезозойских очагов генерации углеводородов в разрезе Урманского нефтегазоконденсатного месторождения Томской области, находящегося в составе Чузикско-Чижапской группы месторождений. Исследование выполняется на примере двух скважин - Урманская 5 и Южно-Урманская 1. Для названных скважин имеются измеренные пластовые температуры и определения отражательной способности витринита как в юрских, так и в доюрских отложениях, а также документированные притоки флюидов из доюрских горизонтов. Методы. В качестве основного метода исследования используется метод палеотемпературного моделирования. Палеотемпературное моделирование сопряжено с выполнением палеотектонических реконструкций и выполняется в два этапа. На первом этапе решением обратной задачи геотермии с использованием пластовых температур определяется современный тепловой поток. На втором этапе с использованием измерений отражательной способности витринита в доюрских отложениях определяется максимальный тепловой поток во время активизации мантийного плюма. Далее восстанавливается динамика теплового потока, начиная с позднеордовикского времени. Решением прямых задач геотермии восстанавливается термическая история потенциально нефтематеринских юрских и доюрских отложений. Результаты выполненного для Урманского месторождения палеотемпературного моделирования позволили выявить вероятные источники залежей углеводородов в доюрском нефтегазоносном комплексе. Установлено, что благоприятный для генерации нефти палеотемпературный режим в разрезах обеих скважин существовал только в юрских отложениях: в баженовской, тюменской и тогурской свитах. Благоприятный палеотемпературный режим для генерации газа существовал только в палеозойских потенциально материнских свитах: для скважины Урманская 5 - в позднедевонской лугинецкой свите, для скважины Южно-Урманская 1 - в раннедевонской кыштовской свите. Выводы. Палеозойские резервуары Урманского месторождения аккумулируют частично сохранившийся газ, источником которого являются палеозойские нефтематеринские (кыштовская и лугинецкая) свиты, и нефть, представляющую собой смесь юрской нефти морского (баженовская) и континентального (тогурская и/или тюменская) генезисов