№ НИОКТР 122022800272-4 (FMMЕ-2022-0005), ПФНИ 1.5.1.1 и 1.5.2.5
Название научной работы
«Совершенствование методов моделирования, лабораторных и промысловых исследований для создания новых технологий эффективного экологически чистого извлечения углеводородов в сложных горно-геологических условиях»
Научный руководитель темы
Закиров Э.С., директор ИПНГ РАН, главный научный сотрудник, д.т.н.
Исполнители:
Баталин О.Ю., в.н.с., к.ф.-м.н.; Вафина Н.Г., в.н.с., к.т.н.
Получен важнейший результат
Разработана теория молекулярной структуры и фазового поведения геофлюидов в сверхкритических условиях земных недр. Разработана теория, изменяющая представления о структуре флюидов в околокритических и сверхкритических условиях. Одним из важнейших результатов является предсказание теории о существовании Сверхкритической мезофазы, состоящей из смеси жидко-подобных и газо-подобных микрокластеров, особым образом переплетающихся между собой (рисунок 1). Определены ее термодинамические границы и физико-химические свойства. Предсказания подтверждаются наблюдением необычных феноменов при пересечении линии Видома, что до сих пор не имело научного объяснения. Разработан метод глобальной трансформации уравнения состояния, корректно описывающий фазовое поведения геофлюидов в околокритическом состоянии. Полученные результаты вносят фундаментальный вклад в понимание поведения геофлюидов при экстремальных термобарических условиях, что имеет критическое значение для изучения глубинных процессов в земной коре и мантии. Это позволит более точно описывать свойства флюидов при моделировании геофизических и геодинамических процессов в глубинных условиях земных недр.
Рисунок 1 ‒ Трансформация структуры флюида: от гомогенного состояния при высоких температурах и давлениях к последующему разделению на жидкоподобные и газоподобные микрообъекты (сверхкритическая мезофаза) после прохождения точки М; формирование самоподобной структуры на всех уровнях иерархии при приближении к критической точке С; наконец, окончательное разделение на классические жидкую и газовую фазы
Публикация по результату научной работы:
Batalin O. Y., Vafina N. G. Global transformation of fluid structure and corresponding phase behavior //The Journal of Supercritical Fluids. – 2023. – С. 106081. (WoS Q2, Scopus Q1)
Конференции:
- Баталин О.Ю., Вафина Н.Г. Сверхкритическая мезофаза: структура и свойства. XII Научно-практическая конференция с международным участием “Сверхкритические флюиды: фундаментальные основы, технологии, инновации”, Тверь, 3-8 июля 2023.
- Баталин О.Ю., Вафина Н.Г. Двухфазная иерархическая модель критического и сверхкритического поведения флюида. Международная конференция ”Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах”, Махачкала, 10-15 сентября 2023 г.