Оглавление

Открытые системы и добыча углеводородного сырья (на примере нефти и газа). 1

1. Введение. 1

2. Основные понятия систем, взаимодействующих в процессах. 2

2.1. Виды систем. 2

2.2. Предсказания древних и провидцев. 4

2.3. Взаимодействие систем и информационное обеспечение взаимодействия (существующие модели). 6

2.4. Основы реального взаимодействия систем. 8

3. Углеводородное сырье (гидраты метана, нефть, природный газ). 9

4. Распад веществ ансамбля нефти. 12

5. Движение интенсивных переменных состояния в пограничном слое атмосферы Земли. 16

6. Обсуждение результатов. 23

1. Введение.

В 2010г и в 2011г на Земле в различных странах, относящихся к различным климатическим зонам, произошли катастрофы, аварии и отказы различных объектов, которые вызвали череду случайных изменений природных климатических условий (жара, ливневые дожди, наводнения, штормы и цунами, землетрясения и т.п.).

Катастрофы и аварии с определенной временной зависимостью встречались и раньше на протяжении всего существования человечества.

Каждый раз такие события относились к проявлению сверх естественных сил, либо к случайным аномальным природным явлениям (жара и засуха в России в 2010), либо к техногенным катастрофам (авария на МНП фирмы ВП в Мексиканском заливе).

Каждый раз, когда случается очередная большая (например, АЭС Фукусима 1, Япония), средняя (например, ливневые дожи и наводнения в странах ЕС в 2010г.) или мелкая авария в качестве объяснений ссылаются на аномальные природные явления или неадекватные действия персонала (Саяно-Шушенская ГЭС).

В соответствии с постулатами Механикиⁱ и Теории поляⁱⁱ процессы, которые стали причиной аварий и катастроф, относят к процессам закрытых консервативных систем.

Методы расчета и исследования процессов, связанных с изменением климата и движением тектонических плит основаны на предположениях:

- постоянства порядка симметрии и структуры частиц систем, участвующих в процессах;

- постоянства характеристик частиц и отсутствия процессов, связанных с обменом вещества и информацией;

- нахождения частиц в состоянии динамического и термодинамического равновесия;

- возможностей определения состояний замыкания систем и использования методов суперпозиции;

- постоянства координат центра инерции частиц;

- использования теории возмущения и обратимости процессов во времени.

Следует заметить, что в Природе процессы и тела, удовлетворяющие условиям таких предположений, отсутствуют, частичное удовлетворение предположений вызвано необходимостью разработки формульно-расчетных методов исследования процессов. Еще древние народности и провидцы, у которых отсутствовали энциклопедические знания, интуитивно в пророчествах и предсказаниях говорили о необходимости рассмотрения отрытых систем в природных процессах. Именно поэтому при наступлении кризисных явлений и критических точек систем в фазовых состояниях современная наука обращает внимание на процессы описанные древними и провидцами.

Объявление процессов и явлений аномальными видами приводится для того, чтобы снять ответственность с исследователей и расчетчиков процессов, и перенести ответственность на случайные и необъяснимые явления.

В настоящей статье будет сделана попытка рассмотрения процессов, связанных с изменением климата и наступлением критических состояний, на основе учета связи открытых процессов в системах и добычи нефти и газа в мире с использованием ситуаций 2010—2011г.

2. Основные понятия систем, взаимодействующих в процессах.

2.1. Виды систем.

Из курса физики известно, что системы подразделяются ⁱⁱⁱна виды:

- изолированные системы, которые не обмениваются с внешней средой ни энергией, ни веществом;

- закрытые системы, обменивающиеся с внешней средой только энергией;

- открытые системы, обменивающиеся с внешней средой энергией, веществом и информацией.

В реальной жизни взаимодействие систем в нормальных условиях рассматривается эволюцией^iv.

Рассмотрение эволюции одной системы или отдельного вида системы не дает правильного подхода, поэтому необходимо рассматривать коллективные системы, и коллективное развитие систем, например, для тепловых процессов, которые влияют на биосферу и сферу жизни, Земли и Солнца^v.

Солнце имеет атмосферу^vi, состоящую из трех основных слоев: фотосферу, хромосферу и корону, переходящую в солнечный ветер. В фотосфере формируется непрерывный спектр оптического излучения. Хромосфере формируются магнитные поля и фибриллы. В активные периоды в хромосфере наблюдают солнечную активность. Активные области связаны с образованием неравновесных термодинамических и электродинамических процессов. Солнечная корона (внешняя часть атмосферы солнца) имеет продолжения в виде солнечного ветра. Солнечный ветер представляет собой бимодальную структуру, это смесь скоростных потоков (медленного спокойного и пульсирующего быстрого). В солнечном ветре образуются секторные структуры с несколькими фронтами, в которых происходят обмены энергиями и веществами. На переднем фронте солнечного ветра и перед ним образуется ударная волна. Агентом, который создает сжатие потока, служит электрически нейтральная плазма. При достижении облаком плазмы внешнего магнитного поля Земли, частицы плазмы (отдельные электроны и протоны) отражаются под действием силы, перпендикулярной магнитному полю и направлению движения частиц. Движение частиц создает электрический ток, который, в свою очередь, создает собственное электрическое поле. Индуцированное поле частично уничтожает нормальное геомагнитное поле и усиливает нормальное поле в области меду облаком и Землей. Облако движется до тех пор, пока его энергия не израсходуется на сжатие геомагнитного поля.

Обе системы и Земля и Солнце находятся в неравновесном термодинамическом связанном пространстве. Это означает, что существует взаимное влияние внутренних термодинамических процессов, происходящих в каждой из систем. В системе Солнца неравновесные термодинамические процессы связаны обменом интенсивными и экстенсивными переменными в Галактике, внутренними термодинамическими процессами и процессами, происходящими на Земле. Солнце имеет слоистую структуру, и его взаимодействие с Землей связано с неравновесными термодинамическими процессами, происходящими, в основном, в конвективном слое.

Современная наука в силу отсутствия информации о длительности процессов вынуждена рассматривать Солнце в качестве квазизакрытой системы^vii, т.е. считать, что Солнце взаимодействует с Землей с посредством тепловых процессов и энергией (электрической, электромагнитной) видимого и невидимого спектра. Считают, что солнечная энергия зависит от пространственно-временных координат, распределяется в виде процессов отражения, пропускания и поглощения. Считается, что земная поверхность и нижние слои пограничного слоя воздуха (тропосфера) получают энергию непосредственно от Солнца. Считают, в нижнем слое пограничного слоя атмосферы (тропосфера) образуются облака и другие метеорологические явления и этот слой атмосферы ответственен за климатические изменения. Таким образом, изменения климата на Земле связывается с процессами, происходящими на Солнце, и если наступают отклонения климата от характеристик статистически наблюдаемых процессов, то такие изменения относят к солнечным аномалиям.

Земля, аналогично Солнцу, рассматривается как закрытая система.

Земля имеет следующую структуру строения^viii.

Принято считать, что Земля имеет, с геологической точки зрения, следующую структуру:

- земная кора (внешняя оболочка), состоящая из континентальной коры и океанической коры;

- слой Мохо, в котором увеличивается скорости распространения сейсмических волн по законам непрерывно дискретно изменяющихся систем (НЕДИС);

- мантия, состоящая из твердого слоя верхней мантии, который распространяется до различных глубин под океаном и который совместно с земной корой относят к литосфере (жесткой оболочке Земли).

Верхний слой мантии имеет разные фазовые состояния и в нем отмечен слой, в котором происходит уменьшение скорости распространения сейсмических волн (астеносфера).

Считается, что вещество в среднем слое мантии находится в непрерывном фазовом движении.

Нижний слой мантии с ростом характеризуется скачкообразным изменением скорости продольных волн и плотности вещества, что говорит о неравновесных термодинамических состояниях вещества.

- земное ядро (внешнее ядро и внутреннее ядро).

В верхних слоях мантии располагается зона конвекции – область, в которой перенос энергии из внутренних районов во внешние происходит главным образом путем активного перемешивания вещества.^ix

Согласно теории тектоники^x:

- верхняя часть земной коры делится на хрупкую литосферу и пластичную астеносферу;

- литосфера состоит из 8 крупных плит, десятков средних плит и множества мелких плит, которые располагаются между средними и крупными плитами.

Сейсмическая, тектоническая и магматическая активность сосредоточена на границах плит;

- в первом приближении литосферные плиты описываются как твердые тела, и их движение подчиняется законам механики сплошной среды (теореме Эйлера);

- существуют три основных вида движения плит, соответствующих постулатам классической механики:

- расхождение (дивергенция), определяемая рифтингом и спредингом;

- схождение (конвергенция), определяемая субдукцией и коллизией;

- сдвиговые перемещения плит по трансформным разломам;

- существует два принципиально разных вида земной коры (континентальная и океаническая).

Принято считать, что горизонтальное движение плит происходит за счет мантийных теплогравитационых течений (конвекции).

Источники энергии, - разность температуры центральных областей Земли (порядка 5000⁰С) и температуры на поверхности Земли. Нагретые в центральных зонах Земли породы расширяются, плотность пород уменьшается, и породы всплывают, уступая место более холодным (тяжелым) породам, уже отдавшим часть тепла земной коре. В соответствии с теорией движение идет непрерывно с возникновением конвективных потоков. Конвективные потоки считаются замкнутыми на себя и образуют конвективные ячейки, движение которых согласуется по направлениям потоков с соседними ячейками. Вследствие того, что мантия представляет ансамбль веществ различной плотности и в различном фазовом состоянии; движение плит рассматривается в качестве пространственного движения.

При движении часть тепловой энергии превращается в механическую работу, а часть, пройдя через земную кору, излучается в пространство. Теория рассматривает фундаментальную структуру тектонических плит и не рассматривает флуктуации, малые неоднородности, дефекты (в том числе от антропогенной деятельности) и неравновесные состояния, в которых находятся плиты в реальном времени.

Другая модель движения тектонических плит объясняет нагрев плит химической дифференциацией Земли (геохимия), т.е. процессами изменения макроскопических переменных состояния во времени. В этой модели тектоника плит важна как механизм непрерывного обмена веществом и энергией между различными оболочками Земли.

В обеих моделях движения плит учитываются начальные и граничные условия. Обе модели рассматривают движение плит в состоянии локального равновесия в условиях обратимых процессов.

Считается, что для систем в состоянии равновесия выполняются общие экстремальные принципы, предсказывающие состояния, к которым переходят системы и справедливыми считаются постулаты механики, принципы замыкания систем и принципы суперпозиции.

Реальные плиты представляют собой не твердую плиту, а скорее мягкую плиту с природными и антропогенными дефектами, находящуюся в неравновесном термодинамическом состоянии. Структура плиты имеет сложный ансамбль веществ, находящихся в различных фазовых состояниях. Как мягкая модель плита может находиться без движения с изменением порядка симметрии веществ, их состава с изменением только граничных условий. У мягкой модели плиты только наружные контуры могут быть гибкими, допускающими пространственные депланации. Депланации могут осуществляться без изменения объема плиты при неподвижном центре инерции или путем образования складчатых зон и переменном объеме при подвижном центре инерции. Ансамбль веществ, входящих в плиту, может находиться в различных фазовых состояниях с переменными по времени характеристиками макроскопических переменных состояния. В состав ансамбля веществ могут входить вещества одного фазового пространства, но с различными функциями состояния и экстенсивными переменными состояния. Существенное влияние на изменение формы плит и параметры движения плит могут, например, оказывать месторождения УВС в составе плит, особенно в случае расположения УВС в ловушках у границы.

Таким образом, современная наука рассматривает системы Солнца и Земли как системы закрытого типа в состоянии равновесия, с учетом обратимости процессов и соответствия постулатам механики (сплошной среды) с учетом выполнения условий теории возмущения.^xi

В Природе состояния равновесия отсутствуют, и приходится иметь дело с неравновесными термодинамическими процессами в условиях необратимости времени. В Природе отсутствуют закрытые системы, и приходится иметь дело с открытыми системами. Эти системы, подверженные потоку энергии, вещества и информации, могут переходить в состояние, далекое от термодинамического равновесия, в так называемый нелинейный режим.

Несмотря на то, что элементы статистической теории открытых систем^xii развилась в конце ХХ века о необходимости рассмотрения процессов и веществ с учетом необратимости во времени, обмена веществом и информацией предсказывались и древними майя, Апокалипсисом и провидцами без специального образования и отсутствием энциклопедических знаний.

2.2. Предсказания древних и провидцев.

По календарю майя 2012г относится к эпохе «Пятого Солнца»^xiii

Считают, что по предсказаниям Майя в эту эпоху произойдет движение Земли, от которого все погибнут.

Вселенную Майя представляли разделенной на части (подземный мир, земля и небо).

По календарю майя дата 23.12.2012 (день зимнего противостояния) относится к окончанию календарного цикла, при этом по окончанию цикла прогнозируются разрушительные последствия для Земли. Дальнейшая эволюция Земли майя не рассматривалась.

Еще майя рассматривали вселенную как систему, разделенную на части и считали, что на земле происходят циклические процессы (260 раз по 360 дней), в результате которых должна произойти деградация системы.

В Апокалипсисе (Откровение) Святым Иоанном Богословом (глава 8) также описан процесс наступления неравновесных термодинамических состояний систем^xiv.

Описание процесса Апокалипсиса в сокращенном виде представляется последовательностью событий:

Первый ангел вострубил, и сделались град и огонь, смешанные с кровью, и пали на землю; и третья часть дерев сгорела, и вся трава зеленая сгорела (раздвижение или сближение тектонических плит, и при раздвижении выход на поверхность магмы) сошел на землю; Nk,T,p,μk

Второй ангел вострубил, и как бы большая гора, пылающая огнем, низверглась в море; и третья часть моря сделалась кровью (камень упорядочивает время и пространство); Nk,V,T

Третий ангел вострубил, и упала с неба большая звезда, горящая подобно светильнику, и пала на третью часть рек и на источники вод – низверглись Солнце и звезды. Nk,V→0,T.

Четвертый ангел вострубил, и поражена была третья часть солнца и третья часть луны и третья часть звезд, так что затмилась третья часть их, и третья часть дня не светла была - так, как и ночи. Nk,T,p,μk.

Предсказания майя о событиях 23.12.2012 и описание процесса откровениями не являются единственными.

К числу таких предсказаний можно отнести также предсказания Ванги (Вангелия Пандеева Гуштерова)^xv.

Анализ многочисленных предсказаний показывает, что все предсказания связываются:

- определенным психофизическим состоянием объекта носителя информации через рецепторы (ощущения и восприятия) флуктуаций внешней среды;

- условиями адаптации, - явлениями, при которых постепенно уменьшается ответ органов чувств на дискретную, длительную или повторяющуюся ситуацию (диссипативный процесс);

- антропогенными воздействиями на биосферу и гидросферу в сочетаниях с флуктуациями экологических факторов (абиотических, биотических, антропотических).

Эти флуктуации могут выступать как:

- раздражители, вызывающие диссипативные процессы изменения физиологических функций;

- ограничители, обуславливающие невозможность существования части организмов в изменившихся условиях;

- модификаторы (новые упорядоченные состояния), определяющие морфо-анатомические и физиологические изменения организмов.

Предсказания связаны с необходимостью:

- рассмотрения коллективного поведения систем (Земля, Солнце, Звезды и среды в виде Неба).

Солнце и Звезды оказывают влияние на процессы, происходящие на Земле.

Земля также оказывает влияние на процессы, происходящие на Солнце и Звездах.

Эти процессы носят диссипативный характер и требуют;

- описания систем открытого типа (обмениваются энергией, веществом и информацией), подверженных изменениям переменных состояния (экстенсивных и интенсивных);

- описания критических точек и явлений в процессах эволюции систем (например, трубы ангелов);

- учета промежуточных явлений и процессов во временных периодах между критическими точками;

- учета изменений фазовых состояний системы и переходов между фазовыми состояниями случайного вила;

- учета влияния состояний системы на электромагнитные поля живых организмов.

Так, в откровениях сталкиваемся с носителями информации в виде Ангелов (вестники).

Ангелы могут быть обычными людьми, пророками, вдохновляющими свершения, сверхъестественными носителями информации и даже безличными силами (ветры, облачные столбы, огонь и т.д.).

Таким образом, участниками процесса (информационной части) становятся ангелы или обобщенно, субъекты - носители информации.

продолжение находится в файле...