Математическое моделирование процессов нефтезагрязнения пористой среды

• Автор: Молокова, Наталья Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Раздел 1 ФОРМИРОВАНИЕ МОДЕЛИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 1. Аналитический обзор

1.2. Терминология и основные определения фильтрации

жидкостей.

1.2.1. Физикохимические механизмы загрязнения фунта нефтью

и нефтепродуктами

1.2.2. Пористая среда. Исходные модельные представления

1.2.3. Скорость фильтрации. Закон Дарси. Коэффициент фильтрации

1.3. Основные законы и математические модели фильтрации

1.3.1. Понятие математической модели физического процесса

1.3.2. Уравнение неразрывности в насыщенных и ненасыщенных грунтах.
1.3.3. Математические модели фильтрации
1.3.4. Фильтрация в слоистых фунтах.
1.3.5. Граничные и начальные условия
1.3.6. Плановая и профильная фильтрация
1.4 Компьютерное моделирование задач гсофильтрации.
Выводы к разделу 1
Раздел 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ В ПОРИСТЫХ СРЕДАХ.
2.1. Подходы к оценке загрязнения почв нефтыо и
нефтепродуктами.
2.2. Экспериментальные исследования механизма загрязнения грунтов
2.2.1. Исследование механизма зафязнения песка.
2.22. Исследование механизма зафязнения тундровой почвы
2.3 Построение и. исследование математической модели
двухфазной геофильтрации.
2.3.1. Концептуальная постановка задачиг.
2.3.2. Математическая постановка задачи и выбор метода решения
2.3.3. Исследования, проводимые с помощью полученной модели
и априорной информации.
Выводы к разделу 2.
Раздел 3. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС.
3.1. Программная реализация моделей фильтрации.
3.2. Спецификация на разработку программного комплекса.
3.3. Структура программного комплекса
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


С помощью адаптированной модели двухфазной фильтрации были изучены важные вопросы: динамика распространения фронта нефтезагрязнения при известных физических свойствах загрязнителя и почвы, распространение нелинейных течений в почвенных средах, а также, закономерности изменения зоны нефтяного загрязнения. Практическую ценность работы составляет специализированный программный комплекс для оценки скорости образования загрязненной области, се размеров и степени нефтяного загрязнения. Рекомендуется использовать в институтах и организациях, занимающихся разработкой и использованием алгоритмов и программ для прогноза нефтезагрязнения различного типа почв и выбора способов восстановительных и очистительных работ. Реализация результатов работы. СЭБ и Р Красноярского Районного Нефтепроводного Управления ОАО «Транссибнефть» но решению задач прогноза распространения углеводородов и оценке степени нефтезагрязнения почвы для эффективного применения технологий экологической реабилитации загрязненных территорий (акт использования результатов от г. Личный вклад диссертанта состоит в разработке алгоритмов и программного комплекса, анализе и интерпретации результатов, проведении основных расчетов по моделированию процессов фильтрации загрязнителей в почве. V Всероссийский семинар «Моделирование неравновесных систем -», Красноярск, г. Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Проблемы моделирования систем в экологии ОТЕЭ-», Томск, г. Всероссийская научно-методическая конференция «Повышение качества непрерывного профессионального образования», Красноярск, г. Инновационное развитие регионов Сибири», Красноярск, г. IV Всесибирский конгресс женщин-математиков, посвященный памяти выдающегося математика Софьи Васильевны Ковалевской, Красноярск, г. VIII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям, Новосибирск, г. VII Международная, научно-практическая конференция нефтяного промышленного комплекса «Ашировские чтения», Россия, Самара, г. XII Международный симпозиум по непараметрическим методам в кибернетике и системному анализу», Россия, Красноярск, г. Основное содержание диссертационной работы отражено в работах, включая 4 публикации в журналах и изданиях из списка ВАК. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех разделов, заключения, списка использованных источников и приложения; объем диссертации 7 страниц, в том числе 0 страниц основного текста, включая рисунков, 5 таблиц, список использованных источников состоит из 1 наименования. Во введение показана актуальность темы исследования, приведены основные задачи, результаты исследования и их использование, обоснованы научная новизна, теоретическая и практическая значимость, сформулированы положения, выносимые на защиту, а также приведена структура диссертационного исследования. Первый раздел посвящен формированию модели предметной области. Здесь дается аналитический обзор существующих моделей, проводится сравнительный анализ основных математических моделей фильтрационных процессов и методов их решения, раскрывается значение метода математического моделирования как средства получения новых знаний, определяется последовательность и содержание этапов моделирования, описана основная терминология теории фильтрации, даются определения основных свойств пористой среды и углеводородов. Анализ изложенной выше проблемы в научной отечественной и зарубежной литературе, проведенный в первом пункте раздела, показал значимость построения и исследования фильтрационных моделей пористых сред, наиболее адекватных к реальному процессу геофильтрации. Первые исследования в этой области принадлежат известному французскому инженеру Дарси. В его работах был создан базис теории фильтрации жидкостей и газов в капиллярно-пористой среде. Крупное исследование также по теории фильтрации принадлежит американскому инженеру Слихтеру и появилось в конце XIX столетия. Начиная с работ Н. Е. Жуковского в г. Теоретическому исследованию о движении подпочвенных вод» и Н.