|
Ïðàêòèêóìû
Ñåìèíàðû
Âåáèíàðû
Èññëåäîâàòåëüñêàÿ ðàáîòà
Ýêñïåäèöèè è ëàãåðÿ
Ýêîòðîïû
Ýêîëîãè÷åñêèå èãðû
Ïóáëèêàöèè
 
Ïðèâåäåííàÿ íèæå ðàáîòà áûëà
îïóáëèêîâàíà â æóðíàëå "Èññëåäîâàòåëüñêàÿ
ðàáîòà øêîëüíèêîâ" Èçäàòåëüñêîãî äîìà
"Íàðîäíîå îáðàçîâàíèå" è áûëà ëþáåçíî
ïðåäîñòàâëåíà ãëàâíûì ðåäàêòîðîì æóðíàëà Î.Â.Ãëóøåíêîâûì
â 2017 ãîäó.
Èç îãðîìíîãî êîëè÷åñòâà ñòàòåé, îïóáëèêîâàííûõ
â æóðíàëå çà ãîäû åãî ðàáîòû â 2011-2016 ãã, ìû
îòîáðàëè ïóáëèêàöèè â îáëàñòè ýêîëîãèè, áèîëîãèè,
ãåîãðàôèè è êðàåâåäåíèÿ, à òàêæå íåáîëüøîå ÷èñëî
ðàáîò ïî àðõåîëîãèè, èñòîðèè è êóëüòóðå.
Äëÿ îáëåã÷åíèÿ ïîèñêà è íàâèãàöèè ïî
äàííîìó ðàçäåëó, âñå ðàáîòû ñãðóïïèðîâàíû ïî
íåñêîëüêèì íèæåñëåäóþùèì ðóáðèêàì:
Îáùèå âîïðîñû - òåîðèÿ,
Îáùèå âîïðîñû - ïðàêòèêà,
Ãåîãðàôèÿ,
Áèîëîãèÿ,
Ýêîëîãèÿ - òåîðèÿ,
Ýêîëîãèÿ - ïðàêòèêà,
Äåòñêèå èññëåäîâàòåëüñêèå ðàáîòû è ïðîåêòû ïî ãåîãðàôèè, áèîëîãèè è ýêîëîãèè
Ïðèìå÷àíèÿ: 1) ïðèâåäåííàÿ íèæå ðàáîòà ðàçìåùåíà íà íàøåì ñàéòå â îðèãèíàëüíîì âèäå, ò.å. òàê, êàê îíà áûëà ïðåäîñòàâëåíà äëÿ ïóáëèêàöèè â æóðíàëå; 2) àâòîð ñàéòà íå íåñåò îòâåòñòâåííîñòè çà äîñòîâåðíîñòü ñâåäåíèé, èçëîæåííûõ â ðàáîòå; 3) äàííàÿ ðàáîòà ÿâëÿåòñÿ àâòîðñêîé è åå ïåðåïå÷àòêà âîçìîæíà òîëüêî ñ óêàçàíèåì àâòîðîâ è àêòèâíîé ãèïåðññûëêîé íà íàø ñàéò.
ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈÅ ÂÛÒÅÑÍÅÍÈß ÂÛÑÎÊÎÂßÇÊÈÕ ÍÅÔÒÅÉ
Àâòîð: Ìàíçåâèòûé Äåíèñ
ÌÎÓ ÑÎØ ¹114 ã. Óôà
Íàó÷íûå ðóêîâîäèòåëè:
Ìàçèòîâà Íèíà Ïðîêîôüåâíà
ó÷èòåëü ôèçèêè
Ìàâëåòîâ Ìàðàò Âåíåðîâè÷
êàíäèäàò ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê, ñòàðøèé ïðåïîäàâàòåëü
ÁÃÓ ã. Óôà Ðåñïóáëèêè Áàøêîðòîñòàí
Ââåäåíèå.
Íà äàííûé ìîìåíò âîçíèêëà íåîáõîäèìîñòü ðàçðàáîòêè ìåñòîðîæäåíèé âûñîêîâÿçêèõ
íåôòåé èç-çà òîãî, ÷òî ñóùåñòâóþùèå «êëàññè÷åñêèå» ìåñòîðîæäåíèÿ èñòîùàþòñÿ èëè
íàõîäÿòñÿ â î÷åíü òðóäíîäîñòóïíûõ ìåñòàõ. Îáû÷íî äëÿ èçâëå÷åíèÿ íåôòè â ïëàñò
çàêà÷èâàþò âîäó, íî ïðè ýòîì ÷àñòü íåôòè îñòàåòñÿ â ïëàñòå. Îäíèì èç ìåòîäîâ
ïîâûøåíèÿ íåôòåîòäà÷è ÿâëÿåòñÿ ïðèìåíåíèå ïîëèìåðíûõ ðàñòâîðîâ. Ñëîæíîñòü
ñîñòîèò â òîì, ÷òî âûñîêîâÿçêèå íåôòè è êîíöåíòðèðîâàííûå ðàñòâîðû ïðåäñòàâëÿþò
ñîáîé ñëîæíûå æèäêîñòè è ðàíåå ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ ñ íèìè íå
ïðîâîäèëèñü, ò.ê. íå áûëî íåîáõîäèìîñòè â äîáûâàíèè âûñîêîâÿçêèõ íåôòåé.
Åùå îäíîé îñîáåííîñòüþ ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî ôðîíò âûòåñíåíèÿ íåóñòîé÷èâûé,
íàáëþäàåòñÿ îáðàçîâàíèå âÿçêèõ ïàëüöåâ, êîòîðûå èìåþò ôðàêòàëüíóþ ñòðóêòóðó. Â
íàñòîÿùåå âðåìÿ òåîðèè ôèëüòðàöèè æèäêîñòåé îïèñûâàþò â îñíîâíîì òå÷åíèå â
ðàìêàõ ìîäåëè ñïëîøíîé ñðåäû, ïðèíèìàÿ ïëîñêèé «íåôðàêòàëüíûé» ôðîíò âûòåñíåíèÿ.
Ãèïîòåçà: ñ ðîñòîì êîíöåíòðàöèè óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè ïîëèìåðà ïðèâîäèò
ê ïðîÿâëåíèþ óïðóãèõ ñâîéñòâ ðàñòâîðà, ò.å. ïîíèæàåòñÿ ñæèìàåìîñòü ðàñòâîðà è
åìó ñëîæíåå «îáðàçîâûâàòü» íîâûå êàíàëû äëÿ ïðîõîæäåíèÿ, òåì ñàìûì ýôôåêòèâíîñòü
âûòåñíåíèÿ äîëæíà ñíèæàòüñÿ.
Öåëü: Èññëåäîâàíèå âûòåñíåíèå íåôòè ïîëèìåðíûìè ðàñòâîðàìè ðàçíîé
êîíöåíòðàöèè, ñ öåëüþ âûáîðà íàèëó÷øåãî âàðèàíòà.
 ðàáîòå ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû îáðàáîòêè è àíàëèçà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
èññëåäîâàíèé ïî äâèæåíèþ íåôòè è ïîëèìåðîâ â ëèíåéíîé ìîäåëè òðåùèíû â âèäå
ÿ÷åéêè Õåëå-Øîó.
Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå âûòåñíåíèÿ íåôòè ðàçëè÷íûìè æèäêîñòÿìè
Äëÿ ýêñïåðèìåíòà èñïîëüçîâàëàñü ãèäðîäèíàìè÷åñêàÿ ìîäåëü òðåùèíû â âèäå
ÿ÷åéêè Õåëå-Øîó ñ çàçîðîì îò 15 äî 35 ìêì. Äëèíà è øèðèíà ìîäåëè (4ñì) è (2 ñì)
ñîîòâåòñòâåííî. Òå÷åíèå îðãàíèçîâûâàëîñü ïóò¸ì ïîäà÷è æèäêîñòåé ïîä äàâëåíèåì íà
âõîä ÿ÷åéêè, íà âûõîäå äàâëåíèå ñîîòâåòñòâîâàëî àòìîñôåðíîìó, ðàñõîäíûå
õàðàêòåðèñòèêè ïîòîêà èçìåðÿëèñü ïðè ïîìîùè ýëåêòðîííûõ âåñîâ. Ïðîöåññ òå÷åíèÿ
ôèêñèðîâàëàñü öèôðîâîé âèäåîêàìåðîé [1].
ß÷åéêà îáðàçîâûâàëàñü ìåæäó äâóìÿ òîëñòûìè öèëèíäðè÷åñêèìè ïëàñòèíàìè èç
îïòè÷åñêîãî ñòåêëà, ïîìåù¸ííûìè â ñòàëüíóþ îáîéìó, çàçîð îïðåäåëÿëñÿ òîëùèíîé
ïîäáèðàåìîé ôîëüãè, à ðàçìåðû â ïëàíå îêîøêîì, êîòîðîå â íåé âûðåçàëîñü. Â
âåðõíåì ñòåêëå áûëè ïðîñâåðëåíû äâà îòâåðñòèÿ â îäíî èç êîòîðûõ ïîäàâàëàñü ïîä
äàâëåíèåì æèäêîñòü, èç äðóãîãî îòâîäèëàñü íà ýëåêòðîííûå âåñû. Ðàññòîÿíèå ìåæäó
âõîäíûì è âûõîäíûì îòâåðñòèÿìè 4 ñì.
Ðèñ.1. Ïëîñêèå êàïèëëÿðû (ðàçáîðíàÿ ÿ÷åéêà Õåëå-Øîó) ñ ïîñòóïàòåëüíûì
òå÷åíèåì.
 êà÷åñòâå æèäêîñòåé âûòåñíåíèÿ èñïîëüçîâàëèñü âîäà è ïîëèìåðíûå ðàñòâîðû
(âÿçêîñòü 25,50,100, 200 ìÏà*ñ). Âÿçêîñòü íåôòè ñîñòàâëÿëà 400 ìÏà*ñ. Êàê âèäíî
èç ïðåäñòàâëåííûõ ðåçóëüòàòîâ (ðèñ. 2. (âîäà)) ôðîíò âûòåñíåíèÿ íåóñòîé÷èâûé,
ôðàêòàëüíûé [2,3].  ñëó÷àå ïîëèìåðíûõ ðàñòâîðîâ ñèòóàöèÿ àíàëîãè÷íà.
Ðèñ. 2. Âûòåñíåíèå âûñîêîâÿçêîé íåôòè âîäîé â ÿ÷åéêå Õåëå-Øîó
Îáðàáîòêà è àíàëèç ðåçóëüòàòîâ
Ïîëó÷åííûå â ýêñïåðèìåíòàõ èçîáðàæåíèÿ îáðàáàòûâàëèñü â ãðàôè÷åñêîé ïðîãðàììå
GIMP. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî äàííûé
ïðîöåññ î÷åíü òðóäîåìîê. Ðåçóëüòàòû ïðåäñòàâëåííûå â âèäå ÷åðíî-áåëûõ
èçîáðàæåíèé (ðèñ. 3-7). Âèäíû îòäåëüíûå ÷åðíûå òî÷êè, íàëè÷èå êîòîðûõ îçíà÷àåò,
÷òî â ïðîöåññå âûòåñíåíèÿ ïðîèñõîäèò ïåðåìåùåíèÿ íåôòè â ïðîìûòûå âîäîé çîíû.
Ðèñ. 3. Îáðàáîòàííûå èçîáðàæåíèÿ âûòåñíåíèÿ íåôòè âîäîé (ñåðèÿ 1).
Ðèñ. 4 Îáðàáîòàííûå èçîáðàæåíèÿ âûòåñíåíèÿ íåôòè ïîëèìåðíûì ðàñòâîðîì
âÿçêîñòüþ 25 ìÏà*ñ (ñåðèÿ 2)
Ðèñ. 5 Îáðàáîòàííûå èçîáðàæåíèÿ âûòåñíåíèÿ íåôòè ïîëèìåðíûì ðàñòâîðîì
âÿçêîñòüþ 50 ìÏà*ñ (ñåðèÿ 3)
Ðèñ. 6. Îáðàáîòàííûå èçîáðàæåíèÿ âûòåñíåíèÿ íåôòè ïîëèìåðíûì ðàñòâîðîì
âÿçêîñòüþ 100 ìÏà*ñ (ñåðèÿ 4)
Ðèñ. 7. Îáðàáîòàííûå èçîáðàæåíèÿ âûòåñíåíèÿ íåôòè ïîëèìåðíûì ðàñòâîðîì
âÿçêîñòüþ 100 ìÏà*ñ (ñåðèÿ 4)
Îáðàçóþùèå ñòðóêòóðû íîñÿò ôðàêòàëüíûé õàðàêòåð, ÷òî ïîäòâåðæäàåòñÿ íåöåëîé
ôðàêòàëüíîé ðàçìåðíîñòüþ, ðàñ÷èòàííîé â ïðîãðàììå Harfa. Íà ñëåäóþùåì ýòàïå
ðàñ÷èòûâàëàñü îòíîñèòåëüíàÿ ïëîùàäü îõâàòà âûòåñíåíèÿ (ðèñ. 8). Ðåçóëüòàòû
ïðèâåäåíû â òàáëèöå 1.
Ðèñ. 8. Çàâèñèìîñòü ïëîùàäè âûòåñíåíèÿ îò âðåìåíè äëÿ 5 ñåðèé ýêñïåðèìåíòîâ.
 íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ íàáëþäàåòñÿ óìåíüøåíèå ïëîùàäè ñî âðåìåíåì, ÷òî ñâÿçàíî ñ
äâóìÿ ïðè÷èíàìè. 1- ïîãðåøíîñòü â îáðàáîòêå ãðàôè÷åñêîé èíôîðìàöèè, 2 –
ïåðåðàñïðåäåëåíèå íåôòè â ÿ÷åéêå (â ïåðâîíà÷àëüíî ïðîìûòûå âîäîé êàíàëû ñ äðóãèõ
ó÷àñòêîâ ïîñòóïàåò íåôòü).
Òàáëèöà 1.
Ðèñ. 9. Çàâèñèìîñòü ìîäóëÿ óïðóãîñòü îò ÷àñòîòû äëÿ ïîëèìåðíûõ ðàñòâîðîâ
ðàçëè÷íîé êîíöåíòðàöèè.
Âûâîäû.
Ïðè âûòåñíåíèè íåôòè âîäîé çàâèñèìîñòü ïëîùàäè âûòåñíåíèÿ îò âðåìåíè
ëèíåéíàÿ.
Óâåëè÷åíèå âÿçêîñòè íå âíîñèò ñóùåñòâåííîãî âêëàäà â ïîâûøåíèå ýôôåêòèâíîñòè
âûòåñíåíèÿ.
Ïðè âûòåñíåíèè íåôòè ïîëèìåðíûìè ðàñòâîðàìè - çàâèñèìîñòü ïëîùàäè îõâàòà
íåëèíåéíàÿ.
Ïðè âûòåñíåíèè íåôòè âîäîé è ïîëèìåðíûìè ðàñòâîðàìè îáðàçóþòñÿ ôðàêòàëüíûå
ñòðóêòóðû.
Ñ óâåëè÷åíèåì êîíöåíòðàöèè ïîëèìåðíîãî ðàñòâîðà íàáëþäàåòñÿ ïðîÿâëåíèå
óïðóãèõ ñâîéñòâ ðàñòâîðà, ÷òî ïðèâîäèò ê ïîíèæåíèþ ýôôåêòèâíîñòè âûòåñíåíèÿ
íåôòè - ãèïîòåçà ïîäòâåðäèëàñü (ðèñ. 9).
Ñàìûì îïòèìàëüíûì ñïîñîáîì ÿâëÿåòñÿ ¹ 2, ò.ê. â ýòîì ñëó÷àå íåôòü âûòåñíÿåòñÿ
ñ áîëüøåé ýôôåêòèâíîñòüþ, õîòÿ òðåáóåòñÿ áîëüøå âðåìåíè, íî ïðè ìåíüøåì
êîëè÷åñòâå ïîëèìåðà.
Èñïîëüçîâàííàÿ ëèòåðàòóðà:
1. Àõìåòîâ À.Ò., Ðàõèìîâ À.À., Ñàìåòîâ Ñ.Ï. Âèçóàëèçàöèÿ ïðîöåññîâ ,
ïðîèñõîäÿùèõ â ÏÇÏ ïðè ãëóøåíèè è ïðîìûâêå, íà ìèêðîìîäåëè ïëàñòà. Óôà, 2006.
2. Ôåäåð Å. Ôðàêòàëû. Ïåð. ñ àíãë.- Ì.: Ìèð, 1991.
3. Êðîíîâåð Ðè÷àðä Ì. Ôðàêòàëû è õàîñ â äèíàìè÷åñêèõ ñèñòåìàõ. – Ì.:
Ïîñòìàðêåò , 2000.
4. J. R. Fanchi and R. L. Christiansen. Applicability of Fractals to the
Description of Viscous Fingering // SPE 19782-MS
Ðóáðèêè (ðàçäåëû) ñàéòà, ñîäåðæàùèå
ïóáëèêàöèè ïî ïðîáëåìàì îðãàíèçàöèè
èññëåäîâàòåëüñêîé è ïðîåêòíîé äåÿòåëüíîñòè
øêîëüíèêîâ:
Íà íàøåì ñàéòå, ïîìèìî òåêóùåãî ðàçäåëà, åñòü òàêæå òðè äðóãèõ ðàçäåëà, òàêæå ïîñâÿùåííûå
èññëåäîâàòåëüñêîé è ïðîåêòíîé äåÿòåëüíîñòè øêîëüíèêîâ. Ýòî ðàçäåë Âåáèíàðû,
ïîñâÿùåííûé âîïðîñàì îðãàíèçàöèè èññëåäîâàòåëüñêîé äåÿòåëüíîñòè øêîëüíèêîâ â ïðèðîäå, à òàêæå ðàçäåëû
Èññëåäîâàòåëüñêèå ðàáîòû è Ïóáëèêàöèè.
Ïîñëåäíèå äâà ðàçäåëà îòëè÷àþòñÿ îò òåêóùåãî ðàçäåëà òåì, ÷òî òàì ñîáðàíû äåòñêèå èññëåäîâàòåëüñêèå ðàáîòû è
ïóáëèêàöèè ïåäàãîãîâ ïî òåìàòèêå "ïîëåâîãî èçó÷åíèå ïðèðîäû", ò.å. èñêëþ÷èòåëüíî ðàáîòû, âûïîëíåííûå èëè îïèñûâàþùèå
èññëåäîâàòåëüñêóþ äåÿòåëüíîñòü øêîëüíèêîâ Â ÏÐÈÐÎÄÅ. Äàííûé æå ðàçäåë ïîñâÿùåí áîëåå îáùèì âîïðîñàì îðãàíèçàöèè èññëåäîâàòåëüñêîé è
ïðîåêòíîé äåÿòåëüíîñòè.
Âíèìàíèå! Íà íàøåì ñàéòå ìû ãîòîâû ïóáëèêîâàòü
ñòàòüè ïî âîïðîñàì îðãàíèçàöèè ýêîëîãè÷åñêîãî
îáðàçîâàíèÿ äåòåé â ïðèðîäå, êîòîðûå ìîãóò áûòü ïîëåçíû
êîëëåãàì ïî âñåé ñòðàíå. Ýòî ìîãóò áûòü
ïðîáëåìíûå ñòàòüè, àâòîðñêèå îáðàçîâàòåëüíûå
ïðîãðàììû, ìåòîäè÷åñêèå ïîñîáèÿ,
íîðìàòèâíî-èíñòðóêòèâíûå äîêóìåíòû è ìàòåðèàëû,
ôîòîãðàôèè, îò÷åòû è ò.ï. ïî òàêèì òåìàòèêàì
êàê:
- ïîëåâûå ïðàêòèêóìû,
- ýêîëîãè÷åñêèå îáðàçîâàòåëüíûå ýêñïåäèöèè,
- ýêîëîãè÷åñêèå ëàãåðÿ,
- êîíêóðñû äåòñêèõ èññëåäîâàòåëüñêèõ ðàáîò (ïðîåêòîâ),
- ìàòåðèàëû ñåìèíàðîâ è êîíôåðåíöèé,
- ìåòîäèêè ïîëåâûõ èññëåäîâàíèé (ïðîåêòíîé äåÿòåëüíîñòè),
- äåòñêèå èññëåäîâàòåëüñêèå ðàáîòû (ïðîåêòû),
- ýêîëîãè÷åñêèå òðîïû,
- "ýêñïåäèöèîííàÿ æèçíü".
Î Âàñ è Âàøåì îïûòå óçíàåò âñÿ Ðîññèÿ, à
ãëàâíîå - Âû ñìîæåòå ïðèíåñòè ïîëüçó ñèñòåìå
ýêîëîãè÷åñêîãî îáðàçîâàíèÿ íàøåé ñòðàíû,
"âëîæèòü ñâîþ ëåïòó" â ñîâåðøåíñòâîâàíèå
ôîðì è ìåòîäîâ ðàáîòû ñ äåòüìè!
Åñëè Âû ãîòîâû ïîäåëèòüñÿ ñâîèì îïûòîì ñ
êîëëåãàìè ïî âñåé ñòðàíå - ïðèñûëàéòå
ñâîè ïðåäëîæåíèÿ (êðàòêî îïèøèòå ñâîè ìàòåðèàëû),
ìû ðàññìîòðèì èõ è âìåñòå îáñóäèì íàèáîëåå
îïòèìàëüíóþ ôîðìó èõ ïóáëèêàöèè íà íàøåì ñàéòå.
Ïðàêòèêóìû
Ñåìèíàðû
Âåáèíàðû
Èññëåäîâàòåëüñêàÿ ðàáîòà
Ýêñïåäèöèè è ëàãåðÿ
Ýêîòðîïû
Ýêîëîãè÷åñêèå èãðû
Ïóáëèêàöèè
|
