ТЗ для моделирования процесса гидродинамики_НИИ ММ ОК
advertisement
Приложение 1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ на «Разработку прикладного программного обеспечения (ППО) по расчету 3-х мерной гидродинамической модели процесса добычи полезного компонента методом подземного скважинного выщелачивания» 1. Обоснование В результате будет разработано ППО, которое позволит рассчитывать 3-х мерные гидродинамические модели процесса добычи полезного компонента методом подземного скважинного выщелачивания и послужит для разработки эффективной методики моделирования гидродинамики и массопереноса с использованием рассчитанных и заверенных физико-химических констант. Результаты работ будут использованы для выполнения проекта: «Совершенствование управления технологическими параметрами ПВ урана с учетом прогнозных геотехнологических свойств отрабатываемых месторождений» (п.3.1.А ПНТИР). 2. Описание предшествующих разработок, результатов и других подходов к решению проблемы Компьютерное гидрогеологическое моделирование подземных водных объектов прочно вошло в практику решения разнообразных задач гидрогеологии, инженерной геологии, геоэкологии. Компьютерные гидрогеологические модели подземных водных объектов позволяют учитывать и исследовать сложные взаимосвязи в рассматриваемых природно-техногенных системах. В зависимости от поставленной задачи модель поможет оценить современное состояние подземных вод, изучить условия их связи с поверхностными водами, имитировать различные сценарии хозяйственной деятельности с количественной характеристикой ее результатов. В настоящее время не существует компьютерных программ, позволяющих моделировать весь комплекс реакций, в особенности – реакции взаимодействия между промежуточными продуктами. Сейчас задачи моделирования комплекса физикохимических реакций решаются как одномерные с любым набором соединений на персональных компьютерах с помощью геохимического кода phreeqc. Для двух, а тем более для трехмерных условий задача усложняется многократно. Разработанных методик корректного моделирования реакций кислоты с вмещающими породами, а тем более циклических реакций U4+ - U6+ - (UO2)2+ на данный момент не существует. Наибольшими возможностями среди распространенных пакетов – в этом аспекте – обладают GMS с известными кодами mоdflow – для гидродинамики, и mt3D – для массопереноса, и Visual Modflow. Подход, основанный на широких возможностях GMS, с одной стороны, и использования данных лабораторных исследований по трубочному выщелачиванию, с другой, представляется наиболее верным, поскольку он единственный позволяет подтвердить расчетные кинетические характеристики реакций. Адаптацией пакета GMS сотрудники ИВТ занимались в 2012-13 гг. Как один из примеров, были спроектированы три возможных сети вскрытия на работающем блоке со своей сетью. 1 3. Цель Цель – разработка программного модуля по созданию 3-х мерной гидродинамической модели процесса добычи полезного компонента методом подземного скважинного выщелачивания. 4.Этапы Исполнитель должен предоставить следующее ППО: Вид работы Результат Создание 3-х мерной математической модели гидродинамики процесса добычи полезного компонента методом ПСВ. З-х мерная Требования: математическая мат. модель должна предусматривать модель неоднородную и анизотропную среду по гидродинамики фильтрационным свойствам рудовмещающих процесса добычи пород; полезного - иметь возможность ставить граничные условия компонента Дирихле и Неймана; методом ПСВ - учитывать точечные источники (откачные и закачные скважины) Создание численной модели гидродинамики процесса добычи полезного компонента методом Численная модель ПСВ. гидродинамики Создание 3-х мерного интерполяционного модуля процесса добычи основных фильтрационных характеристик полезного рудовмещающих пород в пределах выбранного компонента геометрического контура по точенным в плане методом ПСВ данным (по данным геофизических исследований технологических и разведочных скважин) Создание компьютерной модели гидродинамики процесса добычи полезного компонента методом ПСВ. Основные требования к компьютерной модели: Начальными данными для компьютерной модели Компьютерная должны быть: модель - усредненные значения основные фильтрационных гидродинамики характеристик в пределах выбранного процесса добычи геометрического контура (однородно-изотропная полезного модель) компонента - значения, полученные путем проведения 3-х методом ПСВ. мерной интерполяции фильтрационных Удобный для характеристик. пользователя - значения по приемистостям и дебитам скважин. интерфейс Дебиты и приемистости технологических скважин могут быть постоянными или дискретными по моментам времени. Создание интерфейса максимально приближенный к геоинформационным системам 2 Сроки выполнения 1 месяц с даты подписания Договора 2 месяца с даты подписания Договора 3 месяца с даты подписания Договора 5. Форма представления результатов По окончании Исполнитель представляет Заказчику разработанный программный модуль, содержащий: 5.1 Программный модуль: 5.1.1 Модуль позволяющий проводить 3-х мерную интерполяцию основных фильтрационных характеристик рудовмещающих пород, таких как коэффициент фильтрации, пористость, коэффициент проницаемости. Первичными данными для проведения интерполяции основных фильтрационных характеристик является геофизические исследования, проведенные в разведочных и технологических скважинах, а так же геологическая и гидрогеологическая информации выбранного участка работ (предоставляется Заказчиком). Особенно важно: - иметь возможность импорта массивов данных фильтрационных характеристик по точечным источникам в зависимости от заданных координат (откачным и закачным скважинам); - импорт местоположения скважин из распространенных ГИС, Excel, текстового файла; - расчет основных геотехнологических характеристик, т.к. активная мощность, ГРМ по технологическим скважинам. Результаты проведенной интерполяции должны визуализироваться графическим редактором в 3-х мерном виде, в плане Х-У по выбранной Zкоординате и в разрезе XZили Y-Z по выбранным Yили Xкоординатам соответственно. 5.1.2 Модуль по моделированию гидродинамики процесса добычи полезного компонента методом ПСВ. Возможность выбора граничных условий между условиями Неймана и Дирихле в зависимости от геологических и гидрогеологических особенностей выбранного для моделирования участка работ. Интервал установки фильтров технологических скважин должен прописываться в ручную или путем импорта данных. Распределение давления по длине фильтра – не применять обычную линейную модель, пересчитанную на дебиты, согласно водопроводимости. Результаты проведенного моделирования должны иметь возможность визуализироваться графическим редактором в 3-х мерном виде, в плане Х-У по выбранной Z координате и в разрезе X-Zили Y-Z по выбранным Y или X координатам соответственно в различные выбранные пользователем дискретные моменты времени. Основным результатом проведения гидродинамического моделирования является: поле распределение гидродинамического напора в пределах выбранного геометрического контура и поле распределение действительной скорости фильтрации (линии тока). Особым пожеланием является: Возможность создания видеоролика по результатам проведенного гидродинамического моделирования. 5.2 Модуль визуализации полученных результатов. Как описано выше в п.1. Данная подпрограмма должна содержать модуль по визуализации исходных данных и полученных результатов в виде разрезов и карт в плане. 5.3 Базу данных для ввода исходных данных и для хранения полученных результатов. Возможность импорта геологических и геофизических данных, и экспорта результатов моделирования в распространенной ГИС системы (такие как MapInfo, Surfer или ArcGIS) и Excel. 5.4 Подпрограмма по моделированию гидродинамики процесса добычи полезного компонента методом ПСВ должна быть направлена на реализацию 2-х следующих основных задач: 3 5.4.1 моделирование гидродинамики процесса добычи урана для вновь проектируемых блоков. 5.4.2 моделирование гидродинамики процесса добычи урана по существующим данным эксплуатации технологических блоков. 5.5 Интерфейс максимально приближенный к геоинформационным системам. 5.6 Так как данный программный модуль является одним из составляющих компонентов общей геоинформационной системы для проектирования и разработки месторождений полезного компонента методом ПСВ должно быть предусмотрено расширение планируемого программного продукта. По окончанию работ создание совместного патента на разработанный программный модуль 3-х мерной гидродинамической модели процесса добычи полезного компонента методом подземного скважинного выщелачивания. 6. Порядок оплаты и сроки выполнения Порядок оплаты: Предоплата 30% от суммы Договора; 70% после подписания акта выполненных работ. Сроки выполнения работ: 90 календарных дней с даты заключения Договора. 4
