ИСТИНА

В рамках НИР планируется применение методов механики многофазных сред и теории фильтрации к исследованию течений и процессов в вулкано-магматических системах, природных и техногенных процессов в пористых средах с учетом сложной реологии текущих жидкостей, фазовых переходов и широкого диапазона температур и давлений, включая сверхкритические условия. Будут получены результаты, позволяющие объяснить и количественно связать различные данные поверхностных и скважинных измерений с процессами, происходящими в земной коре. Дополнительно планируется изучение электрических явлений в вулканических колоннах для выявления условия образования вулканических молний в процессе эксплозивных извержений, и склонных потоков для выявления закономерности их распространения с учетом захвата донного материала.

As part of research, it is planned to apply methods of mechanics of multiphase media and filtration theory to the study of currents and processes in volcanic-magmatic systems, natural and man-made processes in porous media, taking into account the complex rheology of current fluids, phase transitions and a wide range of temperatures and pressures, including supercritical conditions. Results will be obtained that make it possible to explain and quantitatively associate various data from surface and downhole measurements with processes occurring in the earth's crust.

Модели природных процессов в недрах Земли, а также ряда геотехнологических процессов. Решение задач, связанных с приложением моделей: в том числе результаты исследования формирования рудных месторождений, конвективных течений в пористых средах и процессов формирования вулканических молний и эволюции склоновых потоков.

Участниками проекта разработана оригинальная модель неизотермических течений многокомпонентных смесей. В рамках модели могут быть описаны не только однофазные и двухфазные фильтрационные течения с равновесиями типа жидкость-газ, но с равновесиями типа жидкость-жидкость и с трёхфазными термодинамическими равновесиями типа жидкость-жидкость-газ. Могут быть описаны течения в до- и закритических термодинамических условиях. Разработан программный комплекс MUFITS (www.mufits.imec.msu.ru), основанный на описанной модели фильтрации. Программный код позволяет использовать инженерные данные о геологическом строении проницаемого резервуара и о теплофизических свойствах насыщающих флюидов. Программный код позволяет проводить параллельные расчёты на суперкомпьютерных вычислительных системах. Для построения сложной геологической модели резервуара используются графы ячеек. Это позволит менять топологию пространства и перемещать ячейки в процессе внедрения порций магматического расплава. Разработаны модели подъема магмы в канале вулкана для различных типов вулканических извержений с учетом ее кристаллизации, дегазации и неньютоновских свойств. Математическое моделирование позволило объяснить различные наблюдаемые явления, включая цикличность роста лавовых куполов, развития взрывного извержения при прорыве лавовой пробки и др. Изучена кристаллизация различных минералов из магматического расплава. Построенные модели позволили объяснить осцилляции химического состава различных кристаллических фаз. Построены модели распространения ламинарного, ньютоновского потока вдоль склона с учетом захвата донного материала.