本文選題：頁巖氣　切入點：擴(kuò)散　出處：《物理學(xué)報》2017年11期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對頁巖氣流動計算中所用耦合機(jī)理不同的現(xiàn)狀,且為了厘清滑脫和各種擴(kuò)散之間的關(guān)系,首先采用理論分析和數(shù)學(xué)模型的方法,根據(jù)定義和微觀運(yùn)動機(jī)制對滑脫和各種擴(kuò)散進(jìn)行了分析,然后在考慮吸附層頁巖氣分子所占空間對氣體流動影響的情況下,提出了"壁聯(lián)擴(kuò)散"的概念來表征克努森擴(kuò)散和表面擴(kuò)散的總效應(yīng),并指出壁聯(lián)擴(kuò)散和滑脫效應(yīng)等同,由此提出了壁聯(lián)擴(kuò)散和滑脫效應(yīng)在流動計算中可互換而不重復(fù)疊加的耦合新方法.實例驗證表明,當(dāng)毛細(xì)管半徑從5 nm增大到2000 nm,壁聯(lián)擴(kuò)散和滑脫效應(yīng)的質(zhì)量通量相對誤差較小,在絕大部分范圍內(nèi)都小于10%,且在整個孔徑范圍內(nèi)兩者平均值相差1.4×10~(-6)kg·m~(-2)·s~(-1),即平均值的相對誤差僅為5.8%,該方法可以滿足工程計算的需要.考慮到參數(shù)選取、機(jī)理數(shù)學(xué)模型有待完善等方面的影響,新方法的論證存在進(jìn)一步提升的空間.壁聯(lián)擴(kuò)散的提出具有實際開發(fā)意義和多重研究意義,耦合新方法的提出闡明了滑脫和各種擴(kuò)散之間的關(guān)系,防止了頁巖納米級孔隙中流動機(jī)理的重復(fù)疊加,能較好改變頁巖氣流動計算耦合方法不一致的現(xiàn)狀,為頁巖氣開發(fā)定量計算指明新方向.
[Abstract]:In view of the different coupling mechanisms used in shale gas flow calculation, and in order to clarify the relationship between slippage and various diffusions, theoretical analysis and mathematical model are used first. The slippage and various diffusions are analyzed according to the definition and microscopic motion mechanism, and then, considering the influence of the space occupied by the adsorbed shale gas molecules on the gas flow, The concept of "wall diffusion" is proposed to characterize the total effect of Knudsen diffusion and surface diffusion, and it is pointed out that the wall diffusion and slip effect are equivalent. Therefore, a new coupling method of interchangeable diffusion and slip effect in flow calculation without repeated superposition is proposed. When the capillary radius is increased from 5 nm to 2 000 nm, the relative error of mass flux of wall diffusion and slippage is small. In most cases, the average value is less than 10, and the difference between the two average values is 1.4 脳 10 ~ (-6) kg 路m ~ (-1) 路s ~ (-1) ~ (-1), that is, the relative error of the average is only 5.8. This method can meet the needs of engineering calculation, considering the selection of parameters, There is room for further improvement in the demonstration of the new method. The proposed new coupling method clarifies the relationship between slippage and various diffusions, prevents the repeated superposition of flow mechanism in shale nanoscale pores, and can better change the present situation of inconsistent coupling methods for shale gas flow calculation. A new direction is pointed out for the quantitative calculation of shale gas development.
【作者單位】： 中國科學(xué)院大學(xué);中國科學(xué)院滲流流體力學(xué)研究所;中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院;
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(批準(zhǔn)號:2013CB228000)資助的課題~~
【分類號】：TE31

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡文瑞;;迎接頁巖氣發(fā)展的春天[J];中國石油石化;2009年11期

2 譚蓉蓉;;中國頁巖氣技術(shù)國際研討會在長江大學(xué)召開[J];天然氣工業(yè);2009年05期

3 董立;;我國需要盡快開展頁巖氣的勘探開發(fā)[J];石油與天然氣地質(zhì);2009年02期

4 本刊編輯部;;我國研究人員發(fā)現(xiàn)頁巖氣的直接存在[J];天然氣工業(yè);2009年09期

5 安曉璇;黃文輝;劉思宇;江懷友;;頁巖氣資源分布、開發(fā)現(xiàn)狀及展望[J];資源與產(chǎn)業(yè);2010年02期

6 蔣志文;;頁巖氣簡介[J];云南地質(zhì);2010年01期

7 張大偉;;加速我國頁巖氣資源調(diào)查和勘探開發(fā)戰(zhàn)略構(gòu)想[J];石油與天然氣地質(zhì);2010年02期

8 李世臻;喬德武;馮志剛;劉麗君;王倩;聶海寬;;世界頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀及對中國的啟示[J];地質(zhì)通報;2010年06期

9 張鴻翔;;頁巖氣:全球油氣資源開發(fā)的新亮點——我國頁巖氣開發(fā)的現(xiàn)狀與關(guān)鍵問題[J];中國科學(xué)院院刊;2010年04期

10 郭宏;李凌;楊震;吉萬成;;有效開發(fā)中國頁巖氣[J];天然氣工業(yè);2010年12期

相關(guān)會議論文 前10條

1 陳明;;世界頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀及面臨的環(huán)境問題[A];第二屆全國特殊氣藏開發(fā)技術(shù)研討會優(yōu)秀論文集[C];2013年

2 葉舒陽;;頁巖氣開發(fā)對環(huán)境的影響及對策[A];浙江省經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)低碳發(fā)展綜合研討會論文集[C];2013年

3 吳西順;;世界各國頁巖氣政策綜述[A];中國地質(zhì)學(xué)會2013年學(xué)術(shù)年會論文摘要匯編——S01地質(zhì)科技與國土資源管理科學(xué)研討分會場[C];2013年

4 ;中國頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀及前景展望[A];“寶塔油氣”杯第四屆天然氣凈化、液化、儲運(yùn)與綜合利用技術(shù)交流會暨LNG國產(chǎn)化新技術(shù)新設(shè)備展示會論文集[C];2014年

5 林斌;郭巍;趙肖冰;曹瀚升;王少華;;頁巖氣資源評價方法:概率體積法在三江盆地古生代頁巖氣中的應(yīng)用[A];中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會第14屆學(xué)術(shù)年會論文摘要專輯[C];2013年

6 印興耀;吳國忱;;頁巖氣儲層地震評價[A];中國地球物理2013——第二十三專題論文集[C];2013年

7 蔡啟宏;傅子云;;地震頻率信息在頁巖氣勘探開發(fā)中應(yīng)用的可能性分析[A];中國地球物理2013——第二十三專題論文集[C];2013年

8 劉禹;王常斌;文建軍;宋付權(quán);;頁巖氣滲流中的力學(xué)模型分析[A];第二十五屆全國水動力學(xué)研討會暨第十二屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集（上冊）[C];2013年

9 滕吉文;劉有山;;中國頁巖氣成藏和潛在產(chǎn)能與對環(huán)境的污染分析[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2013年度（第13屆）學(xué)術(shù)論文匯編——特提斯研究中心[C];2014年

10 劉海鋒;趙瑋;;關(guān)于頁巖氣開發(fā)技術(shù)狀況及研究方向分析[A];2014年全國科技工作會議論文集[C];2014年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 王巧然;中國石油儲備頁巖氣開發(fā)技術(shù)[N];中國石油報;2008年

2 李冰　李婧婧;頁巖氣藏：尚待開發(fā)的處女地[N];中國石化報;2009年

3 本報記者 胡學(xué)萃;頁巖氣：有望改變我國能源格局[N];中國能源報;2009年

4 本報記者 王海霞;頁巖氣勘探熱潮席卷歐洲[N];中國能源報;2010年

5 特約記者 劉楠;我國頁巖氣開采將從重慶起步[N];中國化工報;2010年

6 中國煤炭學(xué)會煤層氣專業(yè)委員會 馮三利　編者 整理;頁巖氣：非常規(guī)能源領(lǐng)域的新主角[N];中國礦業(yè)報;2010年

7 田力;我國可采頁巖氣26萬億方[N];中國環(huán)境報;2010年

8 記者 王巧然;中加中心為發(fā)掘國內(nèi)頁巖氣資源鋪路搭橋[N];中國石油報;2009年

9 劉亞南;印度公司收購美國頁巖氣資產(chǎn)[N];中國石化報;2010年

10 月聞;重慶將開發(fā)千億立方米頁巖氣作天然氣補(bǔ)充[N];工人日報;2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張宏學(xué);頁巖儲層滲流—應(yīng)力耦合模型及應(yīng)用[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

2 俞楊烽;富有機(jī)質(zhì)頁巖多尺度結(jié)構(gòu)描述及失穩(wěn)機(jī)理[D];西南石油大學(xué);2013年

3 郭晶晶;基于多重運(yùn)移機(jī)制的頁巖氣滲流機(jī)理及試井分析理論研究[D];西南石油大學(xué);2013年

4 單衍勝;遼河坳陷古近系頁巖油氣聚集條件與分布[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2013年

5 姜寶益;頁巖氣藏開發(fā)可行性快速評價方法研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2013年

6 李智鋒;頁巖氣藏孔滲特征與微觀滲流機(jī)理研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2013年

7 扈金剛;湘西北地區(qū)富有機(jī)質(zhì)頁巖孔隙結(jié)構(gòu)及其演化特征研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

8 韓超;蜀南地區(qū)上奧陶統(tǒng)—下志留統(tǒng)頁巖氣儲層特征及評價[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

9 林臘梅;頁巖氣資源評價方法研究及應(yīng)用[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2013年

10 張寶成;引入社會資本促進(jìn)我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的路徑研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉龍;頁巖氣資源開發(fā)利用管理研究[D];長安大學(xué);2014年

2 白生寶;鄂爾多斯盆地南部延長組長7段頁巖氣儲層評價[D];西安石油大學(xué);2015年

3 折文旭;頁巖氣藏水平井HEGF裂縫網(wǎng)絡(luò)滲流模型研究[D];西安石油大學(xué);2015年

4 郭文;頁巖氣水平井分段壓裂產(chǎn)能分析研究[D];西安石油大學(xué);2015年

5 蘇俊;頁巖氣儲層雙側(cè)向測井有限元正演模擬研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

6 顏君;頁巖氣儲層感應(yīng)測井?dāng)?shù)值模擬研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

7 琚璇;中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展評價及發(fā)展對策研究[D];石河子大學(xué);2015年

8 相智文;延長陸相頁巖氣儲層分段多簇壓裂裂縫模擬研究[D];西安石油大學(xué);2015年

9 孫艷玲;柴達(dá)木盆地東部石炭系頁巖納米級孔隙特征研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

10 田梟;頁巖氣水力壓裂過程中壓裂液—甲烷—礦物反應(yīng)實驗?zāi)M研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

，

本文編號：1615432