基于双重分形多孔介质模型的页岩中超临界二氧化碳驱替甲烷的多尺度模拟

基本信息
批准号:51404235
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:沈国飞
学科分类:
依托单位:中国科学院上海高等研究院
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:赵永慧,肖康,雷杨,陈倩倩,汪丹峰,刘炯,楚长青
关键词:
驱替多尺度模拟多孔介质吸附/解吸分形结构
结项摘要

Natural gas will be the main energy in the future, while shale gas is the natural gas that is found trapped within shale formations. This project focuses on the reasonable dual fractal porous media model constructed for the shale which is fractured by the super critical carbon dioxide. Molecular dynamics method is adopted to simulate the Knudsen diffusion of CO2 and methane in the micro-/nano-scale pore of the shale matrix, and will be coupled with Lattice Boltzmann method to simulate the process of multi-scale porsous flow in fractal shale model. The mechanism of supercritical carbon dioxide displacing methane will be discussed, by studying the important scientific issue, the laws of competitive adsorption and desorption between carbon dioxide and methane. After this work, natural laws and theoretical system of shale gas exploration will be achieved, and it can provide a sense of reference and theoretical guidance for shale gas extraction and sequestration of carbon dioxide in the future.

天然气未来将成为能源的主力,页岩气是指赋存于富含有机质泥页岩及其夹层中的非常规天然气。本项目主要对超临界二氧化碳对页岩进行压裂后形成的裂缝及孔隙构建合理的双重分形多孔介质模型。采用分子动力学方法对页岩基质中二氧化碳和甲烷的努森扩散行为进行模拟,并进一步和格子Boltzmann方法耦合,对超临界二氧化碳在页岩中驱替页岩气的过程进行模拟。围绕超临界二氧化碳介质与甲烷的竞争性吸附与解吸规律问题,研究超临界二氧化碳驱替甲烷机制和机理,进而形成开采页岩气的系统规律和理论体系,为将来我国页岩气的开采及二氧化碳的封存提供一定意义的借鉴和理论指导

项目摘要

天然气未来将成为能源的主力,页岩气是指赋存于富含有机质泥页岩及其夹层中的非常规天然气。本项目主要对超临界二氧化碳对页岩进行压裂后形成的裂缝及孔隙进行研究,采用分子模拟方法对页岩对甲烷和二氧化碳吸附进行了模拟,并进一步和格子Boltzmann方法耦合,对超临界二氧化碳在页岩中驱替页岩气的过程进行了模拟。围绕超临界二氧化碳介质与甲烷的竞争性吸附与解吸规律问题,研究超临界二氧化碳驱替甲烷机制和机理,进而形成开采页岩气的系统规律和理论体系,为将来我国页岩气的开采及二氧化碳的封存提供一定意义的借鉴和理论指导

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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