【摘 要】
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页岩气是一种资源潜力巨大的非常规油气,随着页岩气勘探规模的不断扩大,对页岩气的认识也不断深入。为进一步研究页岩有机质纳米孔隙对CH4的吸附作用及微观机理,更好地认识页
【机 构】
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西南石油大学油气藏地质与开发工程国家重点实验室,西南石油大学地球科学与技术学院,青海油田勘探开发研究院,
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页岩气是一种资源潜力巨大的非常规油气,随着页岩气勘探规模的不断扩大,对页岩气的认识也不断深入。为进一步研究页岩有机质纳米孔隙对CH4的吸附作用及微观机理,更好地认识页岩气的赋存形式,利用分子模拟软件Material Studio搭建碳纳米管模型表征有机质纳米孔隙,运用蒙特卡洛方法、分子力学、分子动力学方法模拟四川盆地及其周缘早古生代（筇竹寺组、五峰组及龙马溪组）页岩气普遍埋深24km条件下,有机质孔隙对CH4、CO2的吸附、扩散行为。研究表明,有机质孔隙对CH4、CO2的吸附为物理吸附,埋深2km为页岩气最优储存埋深;其混合吸附的数据显示,注入CO2置换CH4开采页岩气具有合理性和可行性,埋深约4km时效果较为理想;CH4与CO2沿孔隙内壁法线方向的相对密度呈对称分布趋势,并出现明显的吸附分层现象,且第二聚集层及第三聚集层的形成很可能主要受到压力的影响。整体上,随温压的增加,CH4与CO2沿Z方向的相对密度呈较小的下降趋势;而CH4及CO2的自扩散系数随埋深的增加而增大,与吸附热及吸附量的变化原因一致。
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