Разработка теории радиогеохимического эффекта

Разработка теории радиогеохимического эффекта. В данной главе сформулированы общие предположения теории радио-геохимического эффекта, приведена его математическая модель.

Здесь реша-ется задачи для нахождения результирующей плотности радиоактивных ве-ществ в пористой среде, которые иллюстрируются на графиках.

Определяют-ся величина этого эффекта и условие его возникновения. 3.1. Общие предположения теории В данной работе предпринята попытка исследования особенностей формирования радиогеохимического эффекта на основе концепции, согласно которой диффузия радиоактивных веществ определяется химическим потен-циалом и изучения новых возможностей практического использования этого эффекта.

В основу теории положено следующие общенаучные предположения: – диффузия растворенного вещества пропорциональна градиенту хи-мического потенциала (3.1) где – коэффициент диффузии химического потенциала, – вектор плотности потока диффундирующих радиоактивных ком-понентов, в частности поток радиоактивных примесей между скелетом и насы-щающим флюидом определяется ньютоновским законом для химического потенциала (3.2) – плотность растворенных изотопов предполагается малой в сравне-нии с плотностью несущей фазы, которая не изменяется в процессе фильтра-ции. Перенос растворенных изотопов определяется скоростью фильтрации несущей фазы. Динамика растворенного вещества определяется уравнением неразрывности, следующим из закона сохранения массы (3.3) соответственно для плотности радиоактивных веществ в скелете ρs имеет место следующее уравнение . (3.4) Диффузией радиоактивных примесей, кроме массообмена жидкости со скелетом, в уравнениях (3) и (4) пренебрегается; –для несущей жидкости, предполагаемой несжимаемой, соответст-вующее уравнение неразрывности предполагается квазистационарным (3.5) – период полураспада предполагается настолько большим, что за все время процесса вытеснения не происходит заметного изменения плотности радиоактивных примесей за счет радиоактивного распада.

Это позволяет пренебречь соответствующими источниками в уравнениях неразрывности и упростить задачу.

Для простоты также предполагается поршневой режим вытеснения во-дой нефти.

Основные закономерности радиогеохимического эффекта без ог-раничения общности осуществлены на основе плоского одномерного тече-ния, которое хорошо применимо в пластах на больших расстояниях от нагне-тательной скважины, т. е. в зоне расположения добывающих скважин, где обычно указанный эффект и регистрируется.

Естественным предполагается и пренебрежение диффузионным массообменом пласта с покрывающими и подстилающими породами.

Заметим, что в предполагаемом подходе к скелету отнесена реликтовая вода и другие составляющие, не подвижные в процессе вытеснения, поэтому плотность радиоактивного вещества в скелете включает и содержание радио-активных веществ в указанных компонентах, что впрочем, улучшает условия применимости разработанной теории. 3.2.