页岩气在粗糙纳米孔中吸附和输运的分子模拟

O65; 从微观上理解固气表面的吸附和注气驱替原理,有助于完善页岩气开采理论.本文通过运用蒙特卡洛和分子动力学方法,模拟了甲烷在粗糙壁面结构孔隙中的吸附和流动行为.研究结果显示粗糙结构对甲烷的吸附量有显著影响,压力小于20 MPa时,粗糙模型中的吸附量更大.注气驱替时,粗糙模型中二氧化碳的突破时间和甲烷的采收率,相比光滑壁面模型明显增加.这是由于粗糙结构模型的页岩壁面表面积更大,在低压下气体吸附能力更强.矩形粗糙结构页岩模型的选择吸附性强于三角粗糙结构模型和光滑模型.研究阐明了甲烷吸附和驱替的微观机理,为提高页岩气采收率提供了指导....

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Published in原子与分子物理学报 Vol. 41; no. 5; pp. 61 - 68
Main Authors 陈佳乐, 马妮萍, 国建华, 赵军华, 魏宁
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 江南大学 机械工程学院,无锡 214122 2024
江南大学 先进技术研究院,无锡 214122
江南大学 江苏省食品先进制造装备与技术重点实验室,无锡 214122
江南大学 机械工程学院,无锡 214122%江南大学 江苏省食品先进制造装备与技术重点实验室,无锡 214122
Subjects
Molecular simulation
Adsorption
吸附
页岩气
分子动力学模拟
Rough nanopore
粗糙纳米孔
输运
Transport
Shale gas
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ISSN1000-0364
DOI10.19855/j.1000-0364.2024.052002

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Summary:O65; 从微观上理解固气表面的吸附和注气驱替原理,有助于完善页岩气开采理论.本文通过运用蒙特卡洛和分子动力学方法,模拟了甲烷在粗糙壁面结构孔隙中的吸附和流动行为.研究结果显示粗糙结构对甲烷的吸附量有显著影响,压力小于20 MPa时,粗糙模型中的吸附量更大.注气驱替时,粗糙模型中二氧化碳的突破时间和甲烷的采收率,相比光滑壁面模型明显增加.这是由于粗糙结构模型的页岩壁面表面积更大,在低压下气体吸附能力更强.矩形粗糙结构页岩模型的选择吸附性强于三角粗糙结构模型和光滑模型.研究阐明了甲烷吸附和驱替的微观机理,为提高页岩气采收率提供了指导.
ISSN:1000-0364
DOI:10.19855/j.1000-0364.2024.052002