Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Исследование закономерностей процесса двухфазной фильтрации системы вода-газ через природные пористые мембраны

ВАК РФ 04.00.02, Геохимия

Автореферат диссертации по теме "Исследование закономерностей процесса двухфазной фильтрации системы вода-газ через природные пористые мембраны"

РГЗ од

" 5 ЛПР Шксиискля академия наук

ИНСТИТУТ ГЕОХИМИИ И АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ имени В. И. ВЕРНАДСКОГО

На правах рукописи

КОШЕМЧУК Сергеи Константинович

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА ДВУХФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ СИСТЕМЫ ВОДА—ГАЗ ЧЕРЕЗ ПРИРОДНЫЕ ПОРИСТЫЕ МЕМБРАНЫ

Специальность 04.00.02 — геохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

^¿рнЬголовка Д 993

Работа выполнена в Институте экспериментальной минералогии РАН.

Научные руководители:

академик В. А. Жариков, кандидат геолого-минералогических наук Ю. В. Алехин

Официальные оппоненты:

доктор химических наук Б. Н. Рыженко (ГЕОХИ РАН), доктор геоло'г'о-м'инералогдческих наук А. А. Пэк (ИГЕМ РАН)

Ведущее предприятие: Московский геолого-разведочный институт

Защита состоится „_"__199 г. в-час.

на заседании специализированного совета по геохимии Д.002.59.02 при Институте геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН, по адресу: г. Москва, 117334, ул. А. Н. Косыгина, 19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГЕОХИ РАН.

Автореферат разослан «_»_---—.—199 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат

геолого-минералогических наук А. П. Жидикова

© Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Гетерогенное состояние флюида является доминирующим в большинстве гидротермальных процессов . конвективного мзссоперетзса, протекающих в пористой среде. Рассматривается наиболее распространенный случай, когда гета-рогегшость обусловлена наличием в составе флюид газовых компонентов, способных наделяться а самостоятельную фазу. При фильтрации гетерофаэного газосодержацего флюида через природные пористые объекты следует ожидать возникновения сложного коютлекса транспортных явлений, форшгругащх процесс гетеро-фазной фильтрация. Явления имеют двоякий взаимозависимый характер. С одной стороны это известные (Ю.В.Алехин, А.Г.Ваку-ленко, Л.З.Л-кптанов, 1931) аффекты, вызванные взаимодействием между гетерофазным флгвдом и гидрофильным пористым каркасом вмещающей среди, характзркзукшшея развитой удельной поверхность*), и приводящие к изменению физико-химических свойств перового флюида. С другой стороян - влияние комплекса гидродинамических еффэктов, характерных для течения в капиллярно-пористых телазс со сложной топологией норового пространства (С.С.Кутателздзе,' В.Е.Накоряков, 1931, Н.Хепогяапй, 1925).

Переход от вмпарячоского описания к разработке физз-коиэлической модели фильтрации гетаррфзгного флЕида требует установления ведущих закономерностей процесса, формирующих

¿обеняоетп протекания процессов дифференциации п гадродана-иические свойства течения.

Тага»! образец, выявление главшх закономерностей п. выяснение механизмов процесса двухфазной фильтрация (ДИ>) является актуальной задачей експерииентальной геохимии гидротермальных процессов.

ОсповноА^целью работы являлось проведение экспериментальных исследований го слэдукдян направлениям:

- характеристика различных режимов фильтрации в гидротермальных системах. Установление набора параметров» Свидетельству*-, щих'о реализация рэгама стацяопаряой ДЕЗ.

- выявление существования, оценка масштабов я выяснение при-.

- I -

чин дифференциации фаз я компонентов газовой фазы при изотермической Д<ЕФ, протекающей в стационарном рекиие ,за время от IOd до Ю6 оек.

- исследование транспортных закономерностей процесса, качественная а количественная характеристика микроструктуры фаэашх

_т

потоков, измерение скоростей фкльтрацщг фач в диапазоне ID -Э

- 10 см с в серии природных пористых оОразцов, величины

'транспортных констант которых представляет геохимический интерес.

- установление слияния величины констаятц проницаемости: в диапазоне 10 - 10 мД и пористости - 0.9 - ЕЗ % природных мембран на свойства рекашов двухфазного течения и причин их сыеш;.

При етоы решались следующие запата: I) виянло£1ие иеханизиов дшйеренцкалыюй подвикности, действующих на уровне локального норового пространства, й) установлен« кх влияний its особенности структуры потоков к на величгаш потоков лрофшьтрваипздхся фаз,

3) сняплсниз кодкчествепицх характеристик сиотемы (пористость, проницаемость, пвличиш, газонасыщенноети, градиент дапЛшпл), изменение которых свидетельствует о evens ре-камов фильтрации фаз, . »

4) разработка ыепротшзоречявих ютделей процессов разделения фягзуцшх фаз и компонентов гезоеой фазы, протекающего в passive стационарной Д£Ф.

Научная новизна

X. Впервые установлено, что наряду с известными (об-

гона тазовой фааой гадксй'фазы п совместного течения фаз без разделетая) в слабопрснкцаемых природных пористых объектах, траяспортные характеристики которйг представляют геологический интерес, реализуется ражим отставания газовой фазы от , ■кпдкой фазы пгри отацяонврной рзотэрмической Д2Ф. Валила¡ы Критические значения трансп^ртних конотант, разделяющие области трех различных рвкамов фильтрации системы чо да-аргон. В. Экспериментально установлено иЬлпчие разделения компонентов газовой фазы при ДМ аистам^ вода - втааряая газовая CKeoil * . . ' * ;

3. Р зработана мэтоднка газохроматогрвфичэской регистрации потоков профильтровавшиеся фаз, базирующаяся на метода 'Лор-£1оп (С.З.а.РйуШрв, 1971) анализа, которая позволила проводить количественные измерения потоков профильтровавшихся фаз за время, меньшее характерного времени флуктуации расходов. •Данные возможности методики позволили открыть и количественно охарактеризовать наличие дискретной: во времени оставляющей газового потока. Также охарактеризовать непрерывную составляющую газового потока а микроструктуру потока воды.

4. Предложено непротиворечивое описание механизма движения газовой $ зы в поровом пространстве, основанное на статпота-ческой: обработке данных, измеряемых на выходе из пориатой мембраны.

I. Разработана методика газохроматогрэфнческого анализа, позволяющая на усовершенствованной вкспериыентальпой установка провести исследование закошомериостей процесса гетерофазной фильтрации системы вода-газ и вода - бинарная газовая смесь через природные пористые материалы.

3. Охарактеризованы явления концентрационного и фазового разделения, уотанавливаш»згося в реяпме изотермической двухфазной фильтрации в системах вода-газ, - газовый фильтрационный еффект. Разделение вырагшетсп в изменении соотношений концентрация газа и воды, измеренных до и да еле фильтра. Степень разделения растет с уменьшением градиента давления на изучея-л слабопроницаемых фильтрах. Для исследованной серии природных пористых материалов, величины -. ористости и проницаемости которых представительны для широкого спектра геохимических процессов гетерофазного конвективного«маесопервноса, выделены три различных реаоша разделения фаз:

- обгон газом жидкой фаза -барботвкный ?режии при Кд 3.0-П.0 мД,

- совместное течение фаз без разделения - реягм гомогенного теченяя при К_ 3.2 10 -3.0 ч<Ц;)

- отставание газовой фазы от «идкоота при 1.3 10 -3-Я . 10"* мД. "

3. Экспериментально изучена более Слнэтсая к тпрародной етгтуа-

- 3 -

ШШ модель с участием системы вода - бинарная газовая смесь (Аг-00^, ИДИ АГ-0Н4, ИЛИ АГ-И2).

В данной: модели эсхранпютс* общие закономерности, характерные для системы вода - один газовый компонент. Отличительная особенность'выражается в изменении соотношения кон. центраций газовых компонентов, измеренного до а после фильтра ' в реяаше изотермической стационарной двухфазной фильтрации. С-гепэнь концентрационного разделения' коррелирует с величиной относительной разницы к ¿отаат Генри газовых компонентов. 4. Обнаружено я охарактеризовано существование дискре ной составляющей потока газовой фазы при гетерогенном течения в пористой среде. Наличие составляющей фиксируется во всем дата-пазе з исследованных параметров. Г »згшкяовеняе дискретной с ставляодей* является обдам'свойством гетерофазных течений в пористых материалах. Характеристики дискретной и непрерывной составлявших газового потока, установленные в экспериментах, позволяют подставить независимое подтверждение механизма глобулярного двике!шя газовой фазы в поровом пространстве, на существование которого указано в ряде предшествующих доследований.

полученных результатов заключается в выделении критических значений параметров, при которых . реализуются процессы фазовой и компонентной дифференциации, и установлении механизмов течения гетерсфазного флюида в пористой среде.

Приведенные, результаты могут Сыть использованы при разработке а эксплуатации гидротермальных, нефтегазовых мзето-рогвдечий и енер. этических1 систем. Они така:е имеют самостоятельное значение для химической технологии при целенаправленном. поиске материалов с заданными- характеристиками разделения. " ■ .

дактичеокая основаи методы,исследований. В работе представлены результаты вкг-терименгов, выполненных автором в период о 1984 по 1992 г.г. в Институте аксперимеитальной минералогии. Экспериментальное моде!яироаание процесса ДО® осу- '

ществлейо на Сазе' лаборатории гидротермальных процессов с ■ »

привлечением методов газовой хроматографии. Проведено свыпе

- «»

80 егапершлентов продолжительностью от нескольких чааов до нескольких десятков суток. Опыта проводились при кошит-ой температуре при трех-пяти значениях входного давления (от 2 до 150 бар). Использовашшаделышр системы: HgO - Аг, KgO -002, П20 - Ar-COg, 11,0 - Аг-ОН^, H2Q - Ar-N¿. Накопленный а реяиме непрерывной регистрации материал составлял от 100 до 10 ООО единиц информации. Обработка експвримент. дьных данных, а также численное моделирование процесса ДФЗ) проведено на ЭВМ.

Апробация работы. Результаты работы докладывалась на 4 Сессии Се зро-Кавказокого отделения ВМО АН СССР (Терскол, 1983), 5 Всесоюзном симпозиуме по кинетике и динамике геохимических процессов (Черноголовка, IS89), ежегодном семинаре по вкспергаие .тальной геохимии (Москва, Х98Э), Мгвдународном семинаре Межфазные явления в многофазном потоке (Югославия, Дубровник, 1990), XII Всесоюзном совещании по экспериментальной минералогии (Миасо, 1991), регистрационная часть экспериментальной установки удостоена бронзовой медали ВДНХ СССР в 1987г., а также на ег ягодных конференциях молодых ученых Г9В5-91г.г.

Диссертационная работа общим объемом страниц состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы наименований), оодераит 14 таблиц, 22 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ •

Во введении приведено обоснование выборе темы, определение задачи и методов исследования. Кратко изложено содержание диссертации.

Глава I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТРАНСПОРТНЫХ МЕХАНИЗМОВ, СПЕЦИФИЧНЫХ ДЛЯ РЕЖИМА ДВУХФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ СИСТЕШ ВОДА-ГАЗ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ.

В главе систематизированы различные и достаточно многочисленные подходы te описанию гетерофазных течений. Анализ работ, посвященных изучению смежных явлений, связанных о распределением я движением гетерофазных систем в пористой cpefce, проведен с целью систематизации различных известных управляют

5 -

щах механизмов и оценкой их значимости дал Д2£> сиатеш вода-газ. В качестве базового выбран распространенный подход к описанию процессов с позиций теопия Стокса-Кззьа. Показано, что в данном случае такой подход является недостаточным, позволяющим охарактеризовать лизь обдае закономерности процесса. Дальнейшая детализация вазыакиа щи учете аффектов гидродинамического и физико-химического характера, проявляющихся в гетерофазных процессах взаимодействия. Рассмотрены следующие явления: равновесное ра -дределекиз флюида в прос.траистяешю связанных капиллярных системах к явления гистерезиса Различного уровня. Далее по условазни» процесса дополнительна®! механизмами микро- и макроуровней : процессы насшдепия-ссус ния, процессы двухфазного выяснения газовидкостиых спс-т м из пористого тела, где происходит перемещение ферыкруи-щейся границы раздела флвидаых фаз. Далее - фильтрационное перемещение двух несмешнвахедгхся жидкостей. Наконец - процесс Д<КЬ газаровьлной етдаости - наиболее близкий к природным процессам. Рассмотрев также гидродинамические особенности порз-мещэния и взаимодействия фаз на макроуровне и изменения физи-г.о-химических свойств флюида» визаьдьмз взаимодействием с пористый каркасом. Показало, насколько резко ус.-окняатся процесс при действии кооперативного вклада механизмов макроуровня. В результате анализа сделала заключения о возможности развития процессов разделения при ДК5 и о .вероятной микро- . ■ структуре потоков фяльтрущихся фаз.

Глава 2. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕШОСТИ ПРЕДПРИНЯТОГО ЭКСПЕРИШПАДЬКОГО ПОДХОДА

, • В главе приведено оСсноваийе выбора метода вкспершен-тильного моделирования, выбора иодельшх систем, описание установки, методов анализа и .Обработки результатов.

Опыты проводились па тохеновкв с рабочим объемом О.¿Б литра, позволяпдей проводить исследование в течение времени до 60 суток. Схоыа_вксп^имеита: 'воде я рабочем объеме до фильтра няоыщалась газом до достижения ропнов»пиого состояния. Установление равновесия контролировалось при помощи ваи-

■ - б -

лльного пробоотбора и сравнении измеренной: величины раотво-дмости а известными литературными данными (n.Crovetto 'i t al. Э82, Наумов, Б.Н. Рыкенко, И.Л. Ходаковсккй, 1971). Попадая фильтр, исходный гомогенный флюид гегерогекизировался из-за аличия градиента давления. Далее протека.*, процесс двухфазной ильтрации. На выходе из фильтра измерялись величины потоков вух флюидных фаз.

сновные требова1ШЯ к серии пористых материалов (табл. X): постоянство структуры во время опыта. Проверка производи-ась в предварительных опытах по выносу основных элементов, равнению проницаемости до и после опыта, а также путем срав-ения изображений поверхности образца, получаемых при исполь-овании метода в.' -ктронной микроскопии.

линейная зависимость пористости от величины проницаемости в ыбранной серии для воамояности обобщения результатов, шта проводились при комнатной температуре и градиентах давания от 0.5 до 250 бар см.

Гспользованы модельные системы: Н^О - Ar, Нг0 - COg, HgO -ir-OOg, HgO - Ат-СНд, HgO - Ar-N2.

)сновная часть информации получена при помощи метода газовой фомагографии о применением модифицированной и евтоматизиро-!энной методики etop-flow анализа, предложенной Филлипсом.

Глава 3. 0 ПРИЧИНАХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ ПОТОКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ИССЛЕДОВАНИЙ РЕЖИМА ОДНОФАЗНОЙ ФШКГРАЦИИ .

Исследованию процесса фильтрации применительно к реше--аию геологических задач посвящены работы многие (В..А.Жариков, 1971, D.В.Алехин, 1981, ЛГ.З.Лакштанов, 1981, Г.П.Ззрай-ский, 1988). Обычно априори постулируется стабильность режима течения (однофазный или только двухфазный). Следующее звено я исследовании закономерностей транспортных явлений - установление условий, при которых предполагаемый рекам фильтрации является осуществимым и неизменным. При "описаний многофазных процессов в пористой среде обычно используется зависимости относительной фазовой проницаемости ог насыщенности поройого

- 7 -

ТаОлвда

Характеристика природных ооразцов, использованных а експерю'чнтах.

К Материал I m'l Kg ! К 1 ! Kg ! R 1 ! Р кап.!

_______________L.JLJL______MS______i_______MKf.i ___J__а?м__1

? Известняк 22.7 - 9.450 9.3e-1 1.55

Подмосковный

2 Известняк 18.75 3.0 3.32 4,29-1 5-.94e-1 3.42/

./2.44

3 Известняк 1Г.5 3.4 3.3 4.03-1 5.99-1 3.6/

/2.44

4 • ЗВ9СТШШ 13.1 - 8.4e -1 - 3.69-1 4

í Известняк 7.9T 4.1e-2 3,7e-2 3.8a-2 3.89-2 38/16

6 Кварцевый 4.75 3*18a-2 - '2.719-2 - 53 Пэсченягс

7 КвврцевкЛ 2.6 3.2e-4 1.24e-4 1.2e-2 1.Оэ-2 120/ Песчаник ' /140

8 Мрамор 0.9 1,34e-6 8.0Э-7 2.09-3 1.Зэ-З * 650/

/1100

Толщина мембран от .48 до 1.35 см, площадь поперечного сечения от 0.6 до 3.5 см?

Обозначения: Кд, Н1 - константы проницаемости образца,' определенная по газу (Аг) и воде соответственно.

Нй, Ю., - величины радиусов, полученных по методу Скотта-Дулиэяа и гидравлический соответственно.

В графе кап." приведен диапазон давлений, характерный для образца, моделируемого пучком параллельных капилляров'. Данные оценки обычно коррелирует о измеренными величинами давленая прорыла. Распределениив пор по рвдпуоу в иегталь-. зоваяныых образцах установлено при помощи методов влектронной микроскопии и "сканирующей обработки образов на аппаратуре "Ма^1воап". Среднестатистический радиус пор обь' ото выше оцененного при изметтеняи проницаемооти.

- 8 -

прос-ранотва (Л.И.Хейфэц, А.В.Нэймэрк,1983). В главе приводится классификация возможных режимов протез,зия процесса, устанавливающихся в зависимости от величины фазовой яасшцея-нооти пороь^го поотранства (рио.Х).

Д О.Ои

Н 0.00

О

0.80

0.40 и.™

Насыщенность ^

Рис. 1. Классификация режимов фильтрации фцюида при течения через природные пористые системы'

• Выделены три главных режима функционирования вхспери-меятальной или природной сиотеш: однофазный, переходный -псевдооднофазный, двухфазный. На експариментальном материале проиллюстрированы возможности автомодельной смены режимов в течении одного опыта и последствия такой смены.

Установлено, что для исследуемой серии образцрв, включая низкопроницаемые, при фильтрации обйэгаженйяй воды строго выполняется закон Дареи - линейность зависимости величины. фильтрационного потока от градиента давления. При втенвеличи-

- 9 -

на расхода вода не зависит от времени (рис.3). Также удается и кик р;ме цт а л ьно воспроизвести си„гт Клинкенберга при фильтрации осудебных до хроиатографаческой стопо:ш чистоты по содер-кании воды .аргона, азота и углекислоты (А.А.Пвк, 1968).

Однако наиболее реален в природа;?, и экспериментальных условиях, случай наличия г; системе дополнительной фазы с нулевой подвижностью в поровом пространстве (рис.1). Присутствие дополнительной фазы приводит к резкому падению величины потока подвижной фазы ,по ор зненюо о ожидаемой из закона Дарси (риц.2), значение величины потока вода при втом измен-отся сс временем. Что свидетельствует о смело режима однофазной фильтрации на псевдооднофгзный реким.

При увеличении содержания в системе второй фазы (газа 1ГЧ1 фильтрации воды и вода при фильтрации газа) в процессе поевдооднофааяой фашырации осуцеествляется переход к режиму двухфазной фильтрации (рис.3). Величины потоков при втом в несколько рс , ниже чем в случае однофазной фильтрации. Вовлечение сарш: механизмов ьмкроуровня, характерных для гетеро-фазкого течения, приводит г существенному усложнению временной структуры потоков профильтровавшихся фзз.

Материал исследования позволяет сделать впод о крайне малой.веротности протекания природных процессов в регаше однофазной фильтрации.

-Глава <1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДВУХФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ, НАСЫЩЕННОЙ ГАЗОМ

• В главе щ ;дставлен-материал, характеризующий ДФВ системы вода - аргон и вода- бинарная газовая смесь через по-риогае образца (см. ¿абл.Х).

Ранее установлэнр, что состояние равновесного насыщен; вода гайом достигается за время до двух суток (З.ТакепоиоМ. О.КоппеЙу, 1965-,П.Д.Малинин. 1979). Повтому обычно в вксперг ментах по фильтрации вода в свободном об*ме над фильтром насыщалась в течение 2-3 суток о койтролем газонасшценности. Измеренная величина растворимое^^ - Ме1р сравнивалась о рас четной («Т.О.Кооге,11.Ва-1;<;1гю, 1984, И.ОгоиеНо et а!.,

Рие. £. Однофазный режим фильтрации деаерировагчой вода (оплошные линии). Псевдооднофазный режим фильтрации вода (пунктир) растворенный воздух предварительно не удален. Цифры у пряных - величины давления, - у скобок - номера фильтров.

Стелкамя показано влияние резкого изменения давления в системе при однофазной фильтрации - соблюдается закон Дарси.

Рис. 3. Переход от рекима псевдооднофазно® фильтрации к . двухфазному при повышении газосодержания в системе вследствил нас"сщен^я свободного фшсида и порового -пространства газом. Цифры - величины перепадов давления. При скачкооборазном увеличении давления происходит выталкивание газа, формируицего зона газонасщценности порового пространства, из фильтра.

- II -

168В, Г.В.Наумов и да., 1971): Ыр т - / 1;

1п Нз^СГ.Р) - 1п ^^(Т.Р, = 1) + У0»(Р-1)/КГ где Уо - парциальный мольный объем ( Аг - 31.71, 00^ - 33.2 (С.Д.Малишш, 1979, ¿.О.Ыооге.Я.йа^Апо, 1384, А.Ю.Намиот, 1990)), Р - давление насыщения, Т - температура, Я - универсальная газовая постоянная, - фугитивиоогь газа, На 1 -константа Генри, I. - - давление насыщенного пара вода..

■ Обычно расхождение величин не превышало 1-3ж- отн. для аргона, 1-5Ж отн. для углекислг ы. Следует отметить, что и при проведении експеримевтов по фильтрации величины измеренной растворимости на входа значимо не отличались от рассчетных значений, что свидетельствует о близком к равновесному состоянию входящей' флюида во время експеримента по ДСМ>.

Рис. Численное моделирование достационарной стадии Д«Ф. Зависимости потоков В^О - Ь и Аг - 0, фильтрующихся через пористую среду (аналог образца 8). Стартовое состояние - пористая среда наедена гоыогеинъ. I флюидом вода - аргон. Гете-рогениэяция наступает при резком падении давления на .выходе.

- 12 -

Предварительное численное моделирование процесса

(А.Б.Велонокко, 1991, Л.С.Лейбензон, 194.7) позволило выделить #

две основные стадии: достационарную и стационарную (риа.4). Достационар.гый участок характеризуется вкспоненциальга« понижением величины потока вода, при ьтом величина потока газовой фазы возрастает, проходя через максимум. Экспериментально установленное время достижения стационарного остояния, как правило в десятки раз больше рассчитанного (70 часов вместо 10 минут), что иллюстрирует влияние комплекса реально действующих механизмов, не учтенных в идеальной, хотя и сложной в вычислительном плане, модели.

В последущем изложении рассматривается только процесс стационарной изотрмической фильтрации.

ЯВЛЕНИЯ ФАЗОВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ПРИ ДВУХФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ

4.1. ФАЗОВОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ - ГАЗОВЫЙ ФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ

Неотъемлемым свойством гетерофазного флюида, движущегося в пористой среде, является пространственное разделение фаз (Д.А.Эфрос, 1963, Г.П.Зарайский, 1988). Экспериментально установлено наличие явлений дифференциации газовой и еидкой фаз двухфазного фя&лда, которые по аналогии с (Д:С.Корживский, 1969, Л.З.Лакоттанов, 1981) могут быть названы газовым фильтрационным аффектом.

Суть явления заключается в Возникновении устойчивого во времени различия в отношении вода-газ Моа1о , измеренного на входе в фильтр и аналогичного МЯ1р , являпцегося отношением потока аргона к потоку воды, измеряемого на выходе из фильтра. Исследованы три различные режима разделения. I. Mezp > "oalo ~ оСгон газом жидкой фазы ( Кд 3.0-10.0 цД) Данное явление достаточно изучено (Г.Уоллио, 1973, M.S.Pies-net , 1983, К.С.Бвсниев, 1988).

Причина <?бгона газом обычно обусловлена формированием связанных ло газу зон, соединяпцих входное сечение фильтра о выходом/ При етом юдкая фаза оттесняется в области порового пространства, характеризующиеся пониженным значением поперечного

13 -

размере!.

Я. М _ Ы - _ - оонмеотное течение фаз вез разделения

exp „oalo

(К^ 3.3 10 -3.0 мД). Наиболее распространенный случай для 'высокопронлцаемых сред, онясываемкй моделью гомогенного течения (Г.Уоллас, 1972).

Рис. В. Проявление газового фильтрационного эффекта при стацисчарной ДЯФ системы Н^О - Аг приводит к покгакепшо концентрации Аг в потоке на выходе из фильтра по сравнению о величиной, заданной ьа входе. К - степень разделения, Ре -критерий Пакле, Ь - тояциаа мембраны (обычно СЬ5 см), Б -ковффицн'вят диффузии Аг и Н^О^ V - скороааь фальтрацет, задаваемая величиной градиента давления. Температура обычно -80°С. Транспортные конотонты образцов Б -8 привгденм в табл. I. Давление на выходе, обычно, 1-2 бар. Давление на входе в '

фильтр - давление Аг в газовом с-ллене - 10 - ХВО бар. ' ■ ' Щ -

'тматим также, что приближенное равенство реализуется при .•епользсаании кизкопроницаешх образцов (6-8) при.высоких 100-800 бар/си) градиентах давления, малореалышх в пркрод-шх ситуациях.

). < , „ - отставание газовой фазы от : вдкости

(1.3 10 -З.Е 10 4 мД), рис. 5.

Збщей закономерностью в данном случае является увеличения :тепени разделения при поникекии градиента девлеиия на фильтре. Повышение входного давления приводит к уменьшении степени отставания из-за увеличения степени связанности порового пространства по газовой фазе. Найденное направление дифференциации фаз, вероятчо, вызвано непренебрекимым влиянием гидрофильной пористой среда. Во-первых,ото известные (А.Б.Белокож-ко, 1987, Л.Л.Перчук, 19Э1)аффекты изменения физикохимических свойств порового флюида (понижение величины растворимости). Во-вторых - гидродинамические вффекты, приводящие повыш иному торможения глобулярной газовой фазы. Сутшаряьгй вклад приводит к понижению величины потока профильтровавшегося газа.

4.2. РАЗДЕЛЕНИЕ ГАЗОВЫХ КОМПОНЕНТОВ В СИСТЕМЕ ВОДА ~ ВИНАРНУЯ ТАЗОВАЯ СМЕСЬ

Введение в состав фильтрующегося флюида второго газового компонента позволяет приблизить модельный процесс к реальному. Задача данной части исследования состояла в установлении существования и определении направленности дифференциации газовых компонентой при фильтрации в слабопроницаемых пористых образцах.

Использована соСразда С и 7 с характеристиками распространенными в пялениях гидротермального -"оанспюрта (А.А.Ппк, ХЭ65, Г.П.ЗлрлЯспий, 1983). Компонентный набор и процентный состав гаооьой фазы моделировал ннболее распространенные -в процессах активней гидротермальной деятельности ситуации. 3 лачеогвв компонента сравнения взят аргон. Изучены систем! Аг-СО^ (Аг в газовой фазе 40, 49, 54, 83, 87!5) о контрастными величинами констант Генри (Кг Аг - 4140, С02~ 1630 атм. Далее,' Аг - СН^ (Аг - 50а),_Кг Аг - 41670, СН4 - 41860 атм. Наконец, Аг - Я,

- 15 -

(Аг - 30«), Кг АГ - 43430, - 94330.

В результате експериментов установлено существование дифференциации газовых компонентов, причем степень разделения оимбатна различию значений констант Генри (рис.6) и практически не зависит от величины проницаемости.

©дО-

М € Аг-Ог М 7 Аг-СО, М 6 Аг-СН, N Т Аг-СН, И Г Аг-Ыг

-1.0

Т П Т ГТТ Т Г»-Т I

-0.5

-0.13

- СО», СН4, М2

О

и

0

1

II

(Н Аг - Н 02) /НАг

Тис. 6. Концентрационное разделение компонентов газовой £язы в режиме стационарной ДФЕ. Линкл соединяют экстремальные значения, установленные в одном екоперимэнте, обусловленные Маличием возмущений в системе. Концентрация Аг на входе рассчитана па аддитивной o¿eмe и пропорциональна мольной доле в газовсЯ смеои.

Влияние изменения давления (от 30 до 100 бар) на величину разделения не установлено. Причины разделения вызваны обога-' И5НИ2М отстающей газовой фазы менее растворимым в кидкости компонентом (Ю.Г.Фролов, 1982 ), коэффициент извлечения которого а поропом пространстве увеличивается (А.Г.Витенберг, Б.В.Иоф£е, 1982, С.-Т.Хванг, К.Каммермейер, 1981). А тагже ироцбссами кинетического характера, приводящими к обогащению

жидкой части фллида более растворимым компонентом, что приводит к повышению его содержания на выходе.

Отметим, что установленные различия в Д4Ф двух- и трех-компонентных систем, как и сохраняющиеся общие закономерности разделения, специфичны и изучены нами для случал отставания газовой фазы от кидкости.

. МИКРОС1РУКТУРА ПОТОКОВ ПРОФИЛЬТРОВАВШИХСЯ ФАЗ. .'

МЕХАНИЗМ ТРАНСПОРТА ГАЗОВОЙ ОАЗЫ В ПОРОЗОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Ранее установлено, что газовая ф&за внутри фильтра в ряде гвтерофазных процессов имеет глобулярную структуру (В.Н.Щелкачев, 19Д9) и выделяется на выходе в виде пузырьков (В.А.Майоров, Л.Л.Васильев, 1983). Случайный характер структуры порового пространства является причиной, усиливающей неравномерность потока пузырьков газовой фаза, выделившихся в результате гетерогенизации флюида.

Экспериментально установлено, что поток газовой фазы на 5ых.оц-? представлен двумя составляющими: - непрерывной и дискретной во времени (рио. 7). Существование непрерывной составляющей определяется наличием в фильтрующемся гетерогенном флюиде микропузырьков гзза, переносимых без етеряческих препятствий. В атом случае максимальный размер нузчрькоя остается достаточно малым к такой "газовый туман" не создааст дополнительного сопротивления потоку. Параллельно о описашшм развивается процесс формирования (Л.Д.Лачдэу, 1964) л роста пузырьков газа на пористой стенке, имеющей развитую поверхность. Достигнув олредедленчого размера, такиа пузырьки начинают катиться вдоль стенки (С.С.'и/тателадзе, 198-1) И, рззрас-таясь^ блокируют прилежащую область порового пространства. В результате происходит дкффе ренцизция порового пространства на зона преимущественно. газового и преимущественно кидкостно-го. заполнения (С.П.Глушко и др., 1ЙЬЭ). При этом создаются у;лоьия, СлзгоприятсвуЕщиб миграции устойчивых газовых образований различной величины вдоль фильтрам Достигнув выходной .поверхности фильт1 1, скопившийся газ выделяется по поршйевпму

- 17 -

о т I

Рис. 7. Микроструктура профильтровавшегося потока газа, "плавные линии различной величины - дискретные во времени выбросы Аг. Периодичное во времени изменение величины непрерывного потека А1' вызвано наличием авто-возмущений в системе.

механизму. Происходит, закрытие системы каналов преимуществен ного гззовего заполнения. Именно этотпроцесс к регистрируется на выходе как дискретная составляющая газового потока. Данная закономерность наблюдалась во всех опытах для всей исследованной серии образцов и систем. Анализ результатов предшествующих исследований, проведенных в смежных, областях, а "акже экспериментального материала позволяет сделать вывод о том, что наличие дискретной составляющей газового потока является общим свойством гетерофазного массопереноса в пористой среде.

Отьоаенке величины дискретного гэзоеого потока к непрерывной зависит от свойств среды к величины градиента давле-

- 18 -

ния. Общая закономерность - уменьшение вклада дискретной составляющей при увеличении давления и растворимости газов. В. труднопроницаемкх образцах доля дискретной соотавляпцей - 30 - ЭОЖ. Для одного из образцов при дав лети ниже 60 бар вообще пе удалось зарегистрировать наличие непрерывной lоставляющей потока газа. Характерно локальное понижение величины потока воды непосредственно перед газовым выбросом.

Рис. 8. Сравнительная частотная гистограмма встречаемости единичных газовых выбросов в потеке профильтровавшегося аргона. По оси абсцисс • - величины вибросов в ммоль, пронормированные на значение давления в опыте (¿0 бар -верхняя часть, 55 - нижняя). По оси ординат - частота встречаемости имцульса данной величины в вкспериманте.

Обработка экспериментальных дгнзетх, характеризующих дискретную составляющую газового потока (рис.7), с привлечением методов статистического анализа (тест Колмогорова-Смирнова) позволяет выявить общие закономерности процесса и сделать предположения о механизме движения газовых глсбул в фильтре. На рис.8 представлена типичная сравнительная частотная гистограмме встречаемости газовых выбросов, зафиксированных при использовании слайопроницаемого фильтра при двух различных значениях давления - 40 и 95 бар. Общая закономерность заключается в наличии двух основных классов дискретных выбросов. Первый - выбросы низкой интенсивности, появлявшиеся с большой частотой, - ааатветсвует газовым образованиям, испытывающим небольшие стерическиэ препяг ■•твия при фильтрации. Второй класс - выбросы существенна больше!*- интенсивности, появляющиеся с низкой частотой. Низкочастотная составляющая потока дискретной газовой фазы ответственна за основной мас-

Т<б;Р 40(up> 95(dow); norm, to Я

Я Л

* towvl .

u ' L1L-T

С

___,________ _____________

Ar fcvbbi? С^оП *Ю*5

- 19 -

соперзноо, Как правило, полученные спектры хорошо описываются логнормальным распределением.

При сравнении результатов двух независимы! экспериментов (рис.8) видно, что высокочастотная составляющая спектров практически не изменяется. В низкочаототной области происходят изменения - увеличение частоты встречаемости выброоов и появление ШЯШс доставляющих, отсутствовавших в експарлмэнте с меньшим дайаением. Физически ето означает, что при повышении давленая иреио. одит процеос смыкания рапе несвязанных между собой Зин парового пространства, по которым двигались глобулы гвЗа в единую транопортную сеть.

Отсутствие полной корреляции частоты и интенсивности дискретных выбросов большой величины а давлением позволяет предположить наличие возможности частичного перестраивания и смыкания путей газового транспорта с формированием новых структур течения наряду с сохранением прежних структур и механизмов, поддерживающих их существование.

¿Л. ВОЗМОЖНОСТЬ ПЕРЕНЕСЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДФЗ> В ГЕОЛОГИЧЕСКИХ МАСШТАБАХ

Использование безразмерных критериев подобия представляет возможность перенесения результатов экспериментального Моделирования на природную обстановку (Л.И.Седов, 1387, Т.И.Баренблатт, 1970). ,Обы -но установление общих закономерностей течения производится при помощи безразмерных величин:

Оа - Т и0 / е-

где V - скорость фильтрации, - вязкость газа, в- - величина .поверхностного натяжения, критерий, характеризующий отношение , вязкостных и капиллярных сил, и

- отношения вязкостей гвэе и жидкости, соответственно ,<^.ЗЦЮ0£тфпс1, 19ВБ).

1$а ¡р:.,с. 3 представлены результаты експериментов в дан-, тсах Лезуич^ераыг лараметрах. Доследованные нами процессы пол-

■Г ,20.-

-8.00 Т1

-9.00

сЗ

и ад'

о

-10.00

-11.00

-12.00

-13.00

-14.00

:арШ

Наиболее вероятная область'

процессов активного гицротермяльиогс транспорта уСа (г >44 ■о*-г

1,5,6,7,8 - области экспериментальна х параметров

........., ................................ГПТГГГЛТГ

-1.95 -1.90-1.85 -1.80 -1.75-1.70-1.65 -1.60-1

10£ 1/М

55

9. Область процессов гетерофазного течения, Меха-

низмы которых управляются капиллярными процессами, действую-идами на различных уровнях перового пространства. Цифры а кругосах - номера пористых образцов (табл. I). Сплошные линии соединяют значения, оцененные по результатам експэриментов по ДМ системы Аг - Но0 при различных давлениях. Вертикальными Л!ши([Мй зоштриковнна область параметров, наиболее характерных для природных процессов, включающих стадию гетерофазной фильтрации-_/_________________________

ноотью расположены в области, охарактеризованной (Е.ЬепогтагЛ) при составлении каг -ы гетерсфазных течеакй в процессах вытеснения как управляемые капиллярными силами. Рассчеты показывают, чю процессы, исследованные л окспери-Менте при комнатной температуре и градиентах давления 2-2Б0 бар см с использованием модельной сис. змы вода - аргон, и природные процессы, при температура* до 60Ь° и диплеютях до

- 21 -

I кбар, долины протекать о сохранением общих закономерностей и механизмов.

Существует система критериев подобия (Д.А.Эфрос, 1972) для перенесения результатов моделирования ДОФ на натурные объекты. Для соблюдения полного подобия требуется полное совпадение следующих безразмерных критериев:

- е-/( р /к / га ),

характеризующего отношение капиллярных и движущих сил; где Р - давление, К - проницаемость, ш - пористость и критерия:

Пз = в- / (К Р)

характеризующего отношение динамического градиента давления к капю_шрнсму яа расстояниях порядка размера пор.

В большинстве случаев точное моделирование природной системы не-'-возмоаио, однако для осуществления приОл! ленного моделирования система должна удовлетворять требованиям:

П1 мод < V < и ^ мод > В-° 1о5-

Пг* - граница автомодельной области, где величина фазовой насыщенности и флюидоотдача определяются только значением числа Пд.

Анализ экспериментальных чашшх показывает, что данные для образцов I, Б могут быть использовали., для моделирования гидротэрмальных процессов, протекающих при температуре ¿00-550°С (а порядка 10-30 дин/ом) для сред, проницаемость которых порядка 1-10 мД, при величинах градиента давления больших I бар/см. Для образца 8 возможен непосредственный перенос при моделировании течений в выоокопроницаемых пористых средах {проницаемость выше 0.1 мД). Близость величин критериев

мод и ПЯ наг лля о0РазЦов 5, 6 ,7 позволяет считать полученные в эксперименте закономерности отражают существо процессов при Р - Г - К - параметрах приповерхностного транспорта.

- 22 -

Глава 5. СБЫТ РЕКОНСТРУКЦИИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТЕРМАЛЬНОГО ФЛЮИДА ( Ila upiasepe современной геотермальной системы кальдеры Угол) ■

Данные по Р-Т-Х- соотношениям п области двухфазного ¡асслаивания Ь - G s системах сода-газ и вода-газ-соль свяде-■ельотауют о реальности процесса гетерогенязацки во всем нн-:ераале параметров гидротермального минералообрззоаагшя (Ряб-зпиа, 1975, Каучэч, 1977, I960). Представленный а главе ма-:ериал иллюстрирует возможность реставрировать характер И зцеггить параметры глубинных процессов, протекагецях а недрах .и^ротермы ла основе информации о свойствах системы, подучея-Ш1 црп проведении измерений на дневной поверхности.

Проведен достаточно полный анализ компонентов газовой £язы кальдеры плк. Узсн о идентификацией до 20 г ^кгтснек-сэ вплоть до уровня концентраций ррп, что представляет самостоятельную исследовательскую и методическую задачу. В проведенном исследованы! мы ограничивались линь устытоплет-ием геохл-. мичекаг значимых макрокемпоиентоа. Совпав сухой газовой фаза измерялся в полевых условиях поглотительным методом, я Tairxs проводился анализ а лабораторных условиях (табл.Я). Полученные дзшше хорошо согласуются с результате««! параллельных иссл(дзваний (Г.А.Карпов, 1976, Л.Г.Дымяша, 1986), По концентрациям закаленных компонентов SOg, COS, CSg я др.удается восстановить и охарактеризовать глубгсннуп ныеокотемпвратурнуп стадию процесса. Сделан нызод о непренебрсаашси вкладе смешения глубинной составляющей флюидного потока с жф'льтрацион-1шми водами, обогащающими парогазовую фазу флюида кислородом. Ita основании данных о содержании Og проведена оценка уровня смешения.

На основании оценок транспортных овойств вмещающей среды и установленных ними ексгтяримемталышх закономерностях сделан пыгюд о блнгоприят!шх гидродинамических условиях для реплизпции обгона плотного флюида газом н» всем пути к дневной поверхности. Донные о величинах расхода фаз, измеренных нп дневной поверхности, а также данные о компонентном оостяле фпп испо.т.иовпнн ,,лп проведения геотермоме»триЧ|»еких оценок

?:» -

Таблица 2.

Результаты масо-спектрометрического анализа состава газовой фазы активных термальных выходов Кальдеры Узон ( % масс.} июль - август 1987г. )

точка! IS 14 3 10 5.1 ел II 17 оквахетва

1°0 1 76 92 66.5 93 89 60 94 95 76

^ 1 .09 0.28 0.50 2.38 0.17 0.15 1.11 0.34 0.37

ОН. 1 4 02Нб ! 1 .00 1.66 3.97 2.49 1.30 0.64 1.1 2.05 0.55

0.47 0.44 0.19 0;39 0.25 0.11 0.09 0.01 0.23

OjHg 1 0.'13 0.01 0.03 0.01 0.01 0.01 0.01 0.0 0.0

°2 ! ' 0.63 0.5^ 0.01 0.64 0.67 0.86 0.84 0.33 0.53

Нг ! 5.42 0.97 2.69 5.еа 1.73 7.96 5ИЗ 0.10 1.06

Ar 1 0.22. 0.07 0.57 0.18 0.09 0.05 0.16 0.32 0.06

Нг3 ! 0.38 г.зз 0.34 1.60 2.66 0.28 1.84 3.91 3.20

ног 1 0.20 0.16 0.07 0.18 0.15 0.09 0.12 0.22 0.1"

В02 ! .005 .017 &0Q3 .005. 0.04 0.03 0.12 0.22 0.17

002 1 В9.76 93.94 91 .82 86.21 92.88 89.47 92.50 93.48 96&В

CS2 ! .013 .037 .002 .011 .035 &002 .023 .087 .092

COS ! .018 .025 .005 .019 •04Ь .004 .017 .028 .006

CRC13! .01" .002 .000 .003 .004 .003 .004 .007 0.00

ет3си .007 .007 .003 .005 .004 .003 .004 .003 0.00

Пдимэчание: регистрируемые остатки паров воды не учитывались.

Приведены средние значения по трем - пяти и: прениям. Включены данные, не различающиеся о результатами лабораторного га-зохроматографичеокого и полевого поглотительного анализов боелызе чем на 5Ж. Параллельный анализ галогенсодеркащих газов проведен методом газовой хроматографии с использование пламенно - фотометрического детектора.

Газовые пробы отбирались в стеклянные ампулы емкостью Я50 мл. При пробоотборе. ампула продувалась потоком газа из источника в течении 20 минут о сепарацией паров воды.

-2k -

я известным зависимостям газовых и ионных гидротермальных ■еотермометров s

Газовые геотермометры !6 о, -44 + 269.25 lg(C03) - 76.88»lg(C0a) + lgiCO,) ».9.25 тлэкнслотный; (i +li); [°01, (Н.Аотапввоп ot al., 1985) . rr - 173.2 + 65.04«lg( HjjS ) , сероводородный; ( 11 ) .'7b - 246.7 + 44.81»lg( H2S ) , сароводороданй; ( i } D8 - 311.7 - 66.7£-lg( C0~/ Hjj ) COjj - HgJ ( 1 ) - . Г9 - 277.2 + 20.92»lg( ftj ) , водородный ; < 1 ) ' C9b - 212.2 + 38.60*lg( H2 ) , водородный ; ( 11 ) ПО - 304.1 - 39.48«lg( H2S У E, ) , HgS - Es; ( 1+11 ) Г11 - 244.6 - 17.447»Q - OH36*Cb0.052«Q , ■

Э ' (CH^) / (003) / (Hg) ,"М9ТаН0ВЫП";С Ю.А.Таран, 1984,Гиг-генбах, 1980 3 концентрация газа: мюль/ кг пода

(I) - Т> 300 и 200< t <300; С1 > 600 мг/кг

(II) - 200< t <300; 01 < БОО ыг/кг.

Копные геотермометры: Т1Г0 - 1647 /(lg(Na/K)+1/3lg(SQR(Ca/TIa))+2.24) -273;-СМоль/лЗ; (SQH - квадратный корень), CPurnJe, Erueadell, 19733 Т2°0 - 1309 /(5.1?-lg(S102)) -273 ;[ Мг/л' 1; t Pumje, 1977 3 ТЗ°С = 855.6 / (lg (Na/K)+0.8573) -273; I Mr/л 3; tTruesdell, 19733

Показано, что учет влияния фазового разделения, с большой вероятностью возникающего при движении глубинного флюида к поверхности, приводит к изменении оценок температуры верхнего двухфазного этажа гидротермы на Ю-70°С. Наиболее реальная оценка температуры (Ю.А.Таран, 1991), полученная о учетом влияния особенностей двухфазного транспорта, - 240°С - близка я температуре эктаяьпшт насыщенного паря. Разо-

браны возможные в условиях узонского термального поля вторичные эффекты, такта приводящие к изменениям показаний геотермометров. Проведен анализ причин, приводящих к расхождению показаний газовых и ионных геотермометров.,

- 25 -

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты, полученные в настоящей работе, с стоят в следуодеы:

I. Различными, с том числе оригинальными методами ка сер природных пористых образцов проведен широкий комплекс вксп риментальннх исследований гидродинамических свойств, -а так концентрационной дифференциации фжядных фаз и газонах коып нентов при гетер-фазной фильтрации флюида. Е. На основе окспэриментвльного материала представлена кла сифяквция и характеристика возможных режимов фильтрации? о нофазного, переходного, двухфазного. Охарактеризованы внешн проявления каждого рекима. Сделан вывод о низкой вероятное протекания процесса фильтрации в однофазном режиме в прирс ных условиях.

3. Установлено наличие устойчивого концентрационного разд^ ния флшяшх фаз -в рекиие 'стационарной двухфазной фильтра! - газоЕ1й «^ВЕИЬТрвцисвшй -аффект. Суть явления заключается обгоне агажзвей фазой жидкости при величинах Нд > 1.0 шем г низких, хюнее 30 бар/см, градиентах давления и отставав газовой фазы от жидкой при К^ <0.1 мкм. Отставание проиез дат при условиях, когда величина градиента давления не про! шает определенного, специфичного для каадой среди значен: при ■котором разделение становится пренебреюшо малым. I правило, течение вез разделения наблюдается в слабопрониц! мых пористых образцах с Кд < О.ОХ цЦ при величинах градие! давления, превооходягцрх СО бар/ом, что не характерно для п] родных условий.

<1. При фильтрации модельных систем ^0 - бинарная газо: смесь (Аг-СО- г^иг Аг-СН^, или Аг-Л^) отмечается нали1 устойчиво: ; кохщентрационного разделения компонентов газо! фазы при гетерофазной фильтрации в природной пористой гче, Экспериментально найдена корреляция нейду степенью концепт; ционного разделения и величиной относительной разницы к ствнт Генри газовнх компонентов.

5. Показано, что потоки профильтфовявшихся флюидных фзз км

- 26 -

яожную микроструктуру. Структура потока газовой фазы охарек-еризована непрерывной и дискретной по времени компонентами.■ аличи- дискретной составляющей газового потека является об-им свойством гетерогенного транспорта в пористых системах, редлокена модель транспорта геторофазного флюида в пористой реде.

i. Анализ основных закон.мерностей газового фильтрационного ;ф£екта адтверядг-^т сформулированный ранее тезис о вакяой ? е о х'.гмкч е с ко Л роли гетерсфззнсй фильтрация и сирокои mrrspsa- , яе фжзико-химических условий еволюции состааз гидротермальных Ьлкпдов.

1. С.К.Коаемчух, В.И.Тихомирова.- Использование СШГ-анализатора для спределекия содержания адсорбционной, • кристаллизационной воды и COg в мкяроказесхаж минералов и горных пород.// Геохимия, 1934,, п 7, с. I033-I0S7.

2. В.С.Еалпцкий, С.К.Кошемчук, С.Л.Сорокина я др.// Способ определения искусственного ига природного проксхсяденля малахита.// Ает. евпд. il 1302800, IS8S.

3. М.П.Новиков, С.К.Кошемчук. Изучение ютетгаш дегидратация рьбдофанита.// Геохимия, IS3G, п 8, с. 1202-1203.

4. С.К.Копемчук, В.IT.Тихомирова. Определение мякроеодераапкй водорода п воды в микронанеокпх стекол, моделируицях вооста-нозлешагй магматический расплав,при помог?* СНМ-аналкзатсрз.// Геохимия, IS37, n II, с. T64I-I645.

б. П.В.Алехин, А.Ю.Бычков, Д.З.Гричук, С.К.Копемчук, А.А.Миг-дисоа.// Механизм формирова!пот рздообряэумцего геохимического барьера з кипящих гидротермах кальдеры Узой (Камчатка). В кн. Уиаералодбразовакке из всюшающих растворов, тез. докл., Терскгл, 1999, с М-55.

б. Ю.В.Алехин, С.КЛСсшемчук, Л.З.Лаюп.анов. Результаты екеп-е-риментьльного изучения закономерностей фялырацни двухфазного флх.ада через пористые среды.// Информация о новых вкспердаек-талькых работах в области геохиймии глубинных процессов. ...

- 27 -

М.,.,1338, с. 6.

7. С.К.Кошемчук, Н.В.Кирьяков. Роль особенностей гетерофазяо-го транспорта и новые данные по составу узонских гидротерм.// Всес. симп. по кинет, и динам, геохим. прац., Черноголовка, 1989, с. 126.

■8. V.I.Tikhomirova, A.N.Xonilov, S.K.Koshemchuic. The decree of oxidation oi iron in cynthetio iron-magnesian biotiteo.// Hine'r. Petrol., 1989, v. 41, pp. 41-52.

9. С.К.Кошемчук, Л.З.Лакштанов, А.Б.Белоноико, Ю.В.Алехин. Экспериментальное и теоретическое изучение закономерностей двухфазной фильтрации в природной пористой среде.// Всес. симп. по кинет, и динам, геохим. проц., Черноголовка, 1939, о. IS7. '

10. ' Н.В.Еердш- :ов, А.А.Томиленко, Т.З.Геря, Л.Л.Пзрчук, С.К.Кошемчук,. А.Д.Ноекии. Олюидиый регсим еволшции гранулмтоп Ангаро-Канского выступа: включения и химизм флшдной фазы.// Веотн. V.JWC. yic зер., I9SQ, сер. 4, гология, п 4, сс. 27-40. IX. V.A.Zharilov, Yu.V.Alekhin, S.K.KoshemchuK, L.Z.Lakshtunov. Regularities of two-phase filtration of the суп ten; tiaAer-gan through porous media. Definition of the phaEe flovr mioro-Btruoture.// ICHHT Seminar Phase interface phenomena in multiphase flow, Yugoolavia, 1990, Proceeding mtrs., p. G.

12. N.I.I зшпеп, V.A.Zharikov, K.B.Epelbauzn, V.0.ZavBi.sky,

11.X.Suk, S.K.Roshemohuk. The system NaAlSijOg - HgO - Eg (1300°0, 2 kbar): the solubility and interaction meohanicn of fluid speoies with melt.// Contrib. Mineral. Petrol, 1991, v. 109, 89-97.

. 13. D.В.Алехин, С.К.КстсЦчук, Л.З.Лакштанов. . Закономерности двухфазнс. i фильтрации системы вода-газ через природные пористые объекты. Особенности микроструктуры фазовых потоков.// 12 Всес. сов. по экспериментальной минералогии, Ыиаос, IS9I, с. 5 14. А.Б.Белонояко, С.К.Когигичук, Л.З.Лакптанов. Дискретность газового потока при фильтрации системы вода-газ через природные пористые среда, Экспериментальные закономерности. Математическое моделирование на ЭЕМ%//12 Всес.сов. по вкспериман-Чвяьпой мине-оологии, Маасе, X99I, с. 15.

Зак. 116 Объём 1,75п.л. Тир. ЮОэкз ЭДпография ЙХФЧ РАН