一种基于分子模拟的页岩凝析气吸附量预测方法技术

技术编号:33500542 阅读:24 留言:0更新日期:2022-05-19 01:11
本发明专利技术公开了一种基于分子模拟的页岩凝析气吸附量预测方法,涉及油气田开发领域,方法先建立有机碳吸附模型与烷烃分子模型并分别进行优化,然后建立页岩凝析气吸附方法,模拟单向单组分体系、多相单组分体系、单向多组分混合体系、多相多组分混合体系的吸附;最后通过建立页岩凝析气吸附量计算处理模型来计算各个体系吸附量并验证模拟结果的准确性。本发明专利技术能有效预测相态变化对吸附量的影响,有效避免了多组分混合时模拟结果不准确的问题,能够扩展到页岩凝析气全组分发生相态变化时的吸附量计算,也能够对高温高压条件下页岩凝析气吸附量的计算起指导作用,可为后续页岩凝析气的勘探开发提供理论依据。气的勘探开发提供理论依据。气的勘探开发提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分子模拟的页岩凝析气吸附量预测方法


[0001]本专利技术涉及油气田开发领域,具体涉及一种基于分子模拟的页岩凝析气吸附量预测方法。

技术介绍

[0002]能源对于一个国家来讲,是国民经济的命脉,关系着国家的稳定与发展。当下能源需求量和能源压力与日俱增,在这种能源紧张的局势下,页岩气作为新型能源发挥着越来越大的作用。而页岩气主要以吸附相和自由相方式赋存于地层中,因此需要开展页岩吸附的研究。特别是近几年,发现了一种特殊类型的页岩气藏页岩凝析气藏,页岩凝析气在不同地层条件下相态会发生变化,进而导致吸附方式也发生变化。
[0003]目前国内外学者针对页岩气的吸附,开展了大量的实验测试和分子模拟研究,但是目前的研究中很少涉及高碳组分对吸附的影响,都是基于甲烷、二氧化碳和水等小分子开展的页岩气吸附研究;只有在针对页岩油的研究中涉及到了高碳组分,但都是基于液相的基础上开展的页岩油吸附研究,没有涉及到相态发生变化对吸附的影响。但页岩凝析气藏在不同地层条件下相态会发生变化,进而导致吸附方式也发生变化,但目前国内外暂无人针对页岩凝析气的吸附开展研究本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分子模拟的页岩凝析气吸附量预测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、分别建立有机碳吸附模型和烷烃分子模型,并对两个模型进行优化;S2、设计页岩凝析气吸附模拟工艺;S3、利用步骤S1中优化后的模型及S2中建立的模拟方法对不同相态组分体系进行吸附模拟;S4、建立页岩凝析气吸附量计算处理模型;S5、利用步骤S4中建立的吸附量计算方法计算步骤S3中不同体系吸附模拟的吸附量。2.根据权利要求1所述的一种基于分子模拟的页岩凝析气吸附量预测方法,其特征在于,所述步骤S1具体包含以下子步骤:S101、构建有机碳模型:直接调用Materials Studio软件中的石墨烯晶胞,使用Bulid模块对石墨烯晶胞进行切面和扩胞,然后构建双层有机碳初始模型;S102、优化有机碳模型;使用Materials Studio中的Forcite模块对步骤S101中的有机碳模型进行结构优化,使模型处于能量最低化,保证后续计算结果更加精确;S103、建立烷烃分子模型:通过Materials Studio建立不同数量的碳原子,然后通过加氢的方式建立出甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷和正戊烷分子的初始模型;S104、优化烷烃分子模型:使用Materials Studio中的Forcite模块对步骤S103中的烷烃分子模型进行结构优化,使烷烃分子模型处于能量最低化,保证后续计算结果更加精确。3.根据权利要求1所述的一种基于分子模拟的页岩凝析气吸附量预测方法,其特征在于,所述步骤S2具体包含以下子步骤:S201、采用PVTsim软件中的PR状态方程分别计算出不同体系的每个压力温度点对应的相态和密度;S202、使用Materials Studio软件中的Sorption模块,新建脚本,选择Monte Carlo模拟方法,力场选择COMPASS力场,分子间的范德华相互作用采用Atom based方法,静电作用采用Ewald方法;S203、采用巨正则系综,建立一个1*1*1cm的粒子源,在粒子源中设置S201步骤计算得到的每个压力温度下对应的密度,然后使用这个粒子源为有机碳模型加载分子,设置Loading步数为1
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106步,Equilibration步数为5
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106步,Equilibration结束后返回一个吸附构型;S204、采用正则系综,根据S203步骤得到的吸附构型进行下一步模拟,设置Production步骤为1
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107步,Production过程中每1
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105步返回一个吸附构型,后续使用返回的吸附构型进行吸附量的计算处理。4.根据权利要求1所述的一种基于分子模拟的页岩凝析气吸附量预测方法,其特征在于,所述步骤S3具体包含以下子步骤:S301、单相单组...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘建仪余凡
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:

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