一种页岩气吸附回滞现象的分子模拟方法技术

本发明专利技术提供一种页岩气吸附回滞现象的分子模拟方法，包括以下步骤：S1.模拟系统初始化；S2.模拟系统凝聚化；S3.模拟系统定型化；S4.页岩气化学势与压力关系获取；S5.气体吸附/解吸分子模拟方法设定；S6.页岩气吸附过程模拟；S7.页岩气解吸过程模拟；S8.页岩气吸附回滞现象分析。本发明专利技术通过构建气体吸附模拟装置并结合提出的DCV

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气吸附回滞现象的分子模拟方法


[0001]本专利技术涉及一种页岩气吸附回滞现象的分子模拟方法，具体属于油气勘探


技术介绍

[0002]页岩气资源丰富，且具有热值高、易于储存运输、绿色环保的特点，是常规油气资源最为重要的接替资源之一。然而，页岩气藏特殊的储层条件和渗流特征，决定了气藏自然递减快，自然产能低的特点，当前页岩气藏多采用衰竭式开发，采收率普遍低于30％。如何从页岩气藏中更多地采出页岩气是目前页岩气藏开发研究中的热点和难点。
[0003]页岩气主要产生于页岩中的油母质，即干酪根。干酪根为无定形的有机质，其大分子结构由芳环、脂肪族单元和杂原子官能团构成。由于具有丰富的纳米孔以及巨大的比表面积，干酪根可储集大量的页岩气。干酪根具有柔性的孔隙结构，在地应力环境以及与页岩气的相互作用下，干酪根孔隙结构会发生变形，进而影响页岩气的赋存行为。除干酪根外，页岩中无机矿物也是页岩气的良好储集体。页岩中的干酪根含量较少，主要以分散形式分布在无机矿物中，两者相互渗透环绕，形成复杂的气体赋存孔隙网络，并对气体赋存行为产生相互干扰。页岩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种页岩气吸附回滞现象的分子模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.模拟系统初始化确定系统初始模拟盒子尺寸，其中x和y方向的尺寸设定为最终目标值，z方向的尺寸设定为足够大；向初始模拟盒子里投放一定数量的干酪根分子和不同尺寸的虚粒子；将模拟盒子在z方向的两个端面分别与活塞和无机矿物层结合，形成初始化的模拟系统；S2.模拟系统凝聚化在模拟系统的活塞上沿z方向施加一定的压缩作用力，模拟NPT系综中的压力，基于严格的退火模拟流程开展干酪根基质的结构驰豫，使干酪根基质发生凝聚；模拟系统在x和y方向的尺寸保持固定，在z方向的尺寸随模拟逐渐减小并达到平衡；S3.模拟系统定型化针对步骤S2中达到凝聚化的模拟系统，将活塞延z方向拉伸一定距离形成控制体积区域a，将系统中的虚粒子删除形成控制体积区域b；然后将模拟系统在NVT系综下进行结构驰豫，消除应力集中；接着在模拟系统中划分出控制体积区域a、扩散区和控制体积区域b，形成最终定型的微观模拟装置；S4.页岩气化学势与压力关系获取在无页岩基质的空盒子内，采用GCMC-MD方法模拟页岩气在不同给定化学势下的压力，获取某一温度下气体化学势与压力的对应关系，由气体密度检验化学势-压力对应关系的合理性；S5.气体吸附/解吸分子模拟方法设定基于步骤S3中构建的微观模拟装置，设定提出的双控制体积-巨正则蒙特卡洛-分子动力学-结构变形耦合DCV-GCMD-F方法；S6.页岩气吸附过程模拟基于获取的化学势-压力对应关系，以化学势为输入参数，结合构建的微观模拟装置，采用提出的DCV-GCMD-F方法，模拟系统在给定压力下吸附的物理过程；逐渐提高模拟压力，将前一压力点下平衡的系统构型作为下一压力点的初始系统构型，模拟得到给定温度下的等温吸附曲线；S7.页岩气解吸过程模拟以吸附过程中最大压力点下...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亮，周文，王璐，徐浩，周秋媚，邹杰，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：