Введение к работе
Актуальность проблемы, В результате производственной деятельности человека в последние годы загрязнение подземных вод нефтепродуктами приобрело значительные масштабы. На всех этапах прохождения нефти и нефтепродуктов от участков добычи и переработки до потребителей в результате аварий, нарушений технологии или обыкновенной халатности происходят их постоянные потерн.
Крупнейшими объектами постоянных потерь нефти и продуктов ее переработки являются нефтепромыслы, нефтеперерабатывающие заводы, нефтебазы, заправочные станции. Просочившиеся нефтепродукты накапливаются на поверхности подземных вод, образуя пленки и линзы, представленные масляными формами, которые растворяясь, образуют Воднорастворимые формы в самом водоносном горизонте. В связи с этим разработка водоохраных мероприятий стала одной из актуальных экологических и. гидрогеологических проблем промыш — ленно развитых стран.
Признавая большую важность этой проблемы дія здоровья человека, перед гидрогеологами ставятся принципиально новые задачи, связанные с искусственным регулировашгем качества подземных вод. Среди них особо важное место занимает задача изучения совместного движения подземных вод и нефтепродуктов, особенно процесса Накопления нефти в водоносном горизонте при разработке водоох — рапных мероприятий, требующих привлечения современных методов исследований и, в Первую очередь, методов математического моделирования на ЭВМ и строго обоснованных технологических решений.
Объектом исследований является Ташлакский участок Бешалышского месторождения подземных вод, эхологическая ситуации в пределах которого обострилась в результате развития загрязнения подземных вод нефтепродуктами.
Ц*тмд H>yrowB»rO'_.H
Основными задачами исследования ястяются:
1. Гидрогеологическая и математическая формализация процессов
совместного движения подземных вод и нефтепродуктов в водоносном
горизонте.
-
Разработка методики численного моделирования процессов накопления нефтепродуктов на поверхности подземных вод в водоносном горизонте.
-
Разработка моделей, комплекса алгоритмов и программ, обеспечивающих изучение движения нефтепродуктов и" подземных вод в водоносном горизонте при реализации водоохранных мероприятий.
4. Уточнение фильтрационных параметров, исследование динамики
движения нефтепродуктов в водоносном горизонте во времени и
пространстве; определение, площади, объема, скорости-и направления
распространения нефтепродуктов; изучение продвижения нефтепро
дуктов при реализации водоохранных мероприятий на Ташлакском
участке Бешалышского месторождения подземных вод.
На защиту выноеятеэеяедууц^а.положен^:
-
Математические модели процессоа накопления нефтепродуктов, плавающих на поверхности подземных йод, з водоносном горизонте при снижении уровня грунтовых вод.
-
Разработка комплекса алгоритмов к программ процесса локалн — зации нефтепродуктов при реализации водоохранных мероприятий.
З.Результаты численных экспериментов по:
—определению фильтрационных параметров водоносного горизонта
Ташлакскога участка Бешалышского месторождения подземных вод;
—изучению процесса накопления нефтепродуктов плавающих на
поверхности подземных вод в водоносном горизонте и оптимальных
условий работы водоохранных систем.
Методика исследований вкпючэат:
«изучение опубликованной и фондовой литературы,-посвященной теоретическому и методическому изучению процессов геофильтрации двухфазных жидкостей.
* анализ существующих математическюс моделей движения жидкостей, алгоритмоа и программ, а также-методов моделирования с позицки системного подхода.
использование возможностей ПЭВМ и их математического
обеспечения для разработки алгоритмов и программных комплексов,
реализующих разработанных моделей.
анализ полевых и' экспериментальных материалов, полученных в
процессе изучения объекта исследований, а также технологии лока
лизации нефтепродуктов, плавающих на поверхности подземных вод
Научная новизна выполненных исследований заключается в разработке методики численного моделирования процессов совместного движения слоя нефтепродуктов и подземных вод з водоносном горизонте, а также накопления нефтепродуктов, плавающих на поверхности подземных вод, в условиях реализации водоохранных мероприятий на Ташлакском участке Бешалышского месторождения.
Реализация результатов и практическая ценность. Методико — теоретические исследования, выполненные в рамках диссертационной работы, были апробиропаны в процессе разработки технологии локализации нефтепродуктов Ташлакского участка Бешалышсхого месторождения Ферганской долины.
Разработанная методиха и математические модели могут быть использованы при исследовании процессов совместного движения нефтепродуктов и подземных вод, определения скорости, направления движения, геометрических параметров слоя и накопления нефтепродуктов в водоносном горизонте при проектировании водоохранных мероприятий в других районах, участках и месторождениях подземных вод
Апробаиия работч Основные результаты работы обсуждались и одобрены на:
— научных семинарах Лаборатории математических методов исследований института ГИДРОИНГЕО (1995-1997);
—третьей конференции СНГ—США по гидрологическим и гидрогеологическим проблемам охраны окружающей среды " Вода— критический ресурс: проблема сохранения, использоваїшя и управления". Ташкент, ТИИМСХ, 22-26 сентября 1996 г.;
—научной конференции, посвященной 50—летию Института механики и сейсмостойкости сооружений им М.Т. Уразбаева АН РУз "Современные проблемы механики жидкости, многофазных сред моделироаания гидравлических устройств машин и специальные задачи механики сплошной среды". Ташкент, 22—23 октября 1997 г.;
-научной конференции профессорско-преподавательского состава Ташкентского Государстзеїгаого Университета, 26-27 мая 1993п
заседании кафедры гидрогеологии ТашГУ;
заседании Лаборатории алгоритмизации Института кибернетики, -ученом совете института ГИДРОИНГЕО ГТП «Узбекгидрогеология».
Публикация работы. Основные положения диссертационный работы освещены в пяти научных статьях..
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, содержит 112 страниц компьютерного текста, набранного в системе W1NDOWS-95 Word-7.0, 22 рисунков (графики, карты), 5 таблиц, приложения и списка использованной литературы из !24 наименовании.
Диссертационная работа выполнена в Лаборатории математических методов исследований Институте гидрогеологии и инженерной геологии им.О.К.Ланге (ГИДРОИНГЕО) Государственного гидрогеологического предприятия «Узбекгидрогеология». где соискатель работает с 1993 г.
Автор считает своим долгой выразить глубокую благодарность научному руководителю, доктору технических наук, И.Х.Хабибуллаеьу за ценные советы, сотрудникам Лаборатории математических методов исследований института ГИДРОИНГЕО: кандидатам техимтняжиа наук Т.ДМирахмедову, И.Н.Грачевой, старшему научному «отру^ику О.П.Сергеевой; сотрудникам Лаборатории методики изучения и технологии защиты подземных вод or загрязнения: доктору геолого —минералогических наук Н.И.Енякееву, кандидату геолого — минералогических наук В.В.Сергсеву, за помощь о подготовке диссертационной работы.