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</p><p>頁巖氣儲(chǔ)層的孔隙度、孔徑、滲透率都非常低，在這種環(huán)境下基質(zhì)和裂縫中的流動(dòng)狀態(tài)會(huì)有很大差異，同時(shí)頁巖氣開采導(dǎo)致孔隙壓力降低，頁巖骨架承受的有效應(yīng)力提高造成孔隙度、滲透率的降低，最終在宏觀上呈現(xiàn)出頁巖氣產(chǎn)量下降。

針對頁巖氣流動(dòng)過程中骨架變形對氣井產(chǎn)能產(chǎn)生的影響，采用Comsol建立了頁巖氣流固耦合數(shù)值模擬案例，該模型考慮了頁巖氣黏性流、 Knudsen 擴(kuò)散、表面擴(kuò)散和吸附解吸等多重流動(dòng)機(jī)制，采用離散裂縫模型對水力裂縫進(jìn)行求解，模型可用于分析流固耦合效應(yīng)對氣井產(chǎn)能的影響規(guī)律，以及其他儲(chǔ)層參數(shù)和裂縫參數(shù)對產(chǎn)能的影響。

本案列以頁巖氣水平進(jìn)套管損害為例，分析在水平最大主應(yīng)力與水平最小主應(yīng)力的影響下，套管的損害情況。分析該模型可分為一下幾個(gè)步驟：首先確定原始地應(yīng)力的分布，接著確定井眼形成后應(yīng)力分布，然后計(jì)算下套管固井后地應(yīng)力的分布和射孔后地應(yīng)力的分布，最后模擬壓裂過程中應(yīng)力的變化。套管破壞準(zhǔn)則采用Von Mises準(zhǔn)則，具體云圖如下。

建議在合理參考美國頁巖油勘探開發(fā)的關(guān)鍵理論和技術(shù)，充分借鑒頁巖氣、致密氣開采成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采取與高校、科研院所及油氣田企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)頁巖油研究和開發(fā)力度，同時(shí)加大現(xiàn)場先導(dǎo)試驗(yàn)攻關(guān)力度，開展技術(shù)和降本增效攻關(guān)，從物探-工程-開發(fā)-經(jīng)濟(jì)-廢棄地復(fù)墾等多方面考慮，探索形成一套成熟系統(tǒng)的陸相頁巖油提速、提產(chǎn)、提效技術(shù)體系，為中國頁巖油革命的成功鋪平道路。

外部環(huán)境的變化對全球主要天然氣生產(chǎn)大國產(chǎn)生深刻影響，各國情況不同影響各異，全球天然氣生產(chǎn)版圖因之生變。美國以頁巖氣為主體的天然氣供應(yīng)發(fā)力。眾所周知，頁巖油氣革命之后，頁巖氣開始成為美國天然氣產(chǎn)量增長的主力。依靠頁巖氣“紅利”，美國在過去十多年里坐上了全球天然氣生產(chǎn)的頭把交椅，天然氣產(chǎn)量躍居全球第一。

關(guān)鍵詞：分子動(dòng)力學(xué)，吸附，競爭吸附，CH4/CO2/H2，頁巖油，LAMMPS,GROMACS摘要：MS軟件可視化程度高，操作簡便，但是速度慢，效率低。為此，我們使用LAMMPS/GROMACS軟件進(jìn)行氣體和頁巖油吸附，競爭吸附的研究。

當(dāng)全球能源行業(yè)將目光投向更清潔的超臨界CO?壓裂技術(shù)時(shí)，一個(gè)更棘手的難題浮出水面：如何馴服這種介于氣液之間的“暴躁流體”，精準(zhǔn)預(yù)判它在千米地層下的裂巖軌跡？</p><p>傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段如同“盲人摸象”——物理模擬成本高昂，現(xiàn)場試錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)巨大，而經(jīng)典數(shù)值模型又難以刻畫CO?與頁巖間復(fù)雜的相變交互。直到相場法（Phase-Field Method）的出現(xiàn)，這場博弈迎來了轉(zhuǎn)機(jī)。

我國以產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的方式在延安國家級(jí)陸相頁巖氣示范區(qū)進(jìn)行了超臨界二氧化碳強(qiáng)化頁巖氣開采及地質(zhì)封存一體化（CO2－ESGR）研究的試驗(yàn)，取得了增產(chǎn)幅度達(dá)50%以上的效果。特別是為超臨界二氧化碳的攜沙壓裂開辟了道路。該項(xiàng)研究可利用在其他非常規(guī)油氣乃至地?zé)岣蔁釒r開發(fā)上。四川盆地東南部已形成了CCUS開發(fā)大面積提高頁巖氣采收率的部署。上述研究甚至可實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)頁巖氣生產(chǎn)過程中的負(fù)碳排放。

目前使用comsol實(shí)現(xiàn)水力壓裂的方法主要是相場法與連續(xù)介質(zhì)損傷方法，相場法的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，不過一些學(xué)者已經(jīng)把模型代碼部分開源，幫助我們學(xué)習(xí)。連續(xù)介質(zhì)損傷方法發(fā)展的比較早，其中國產(chǎn)軟件RFPA在這方面做的比較好。目前線彈性損脆性或者軟化模型使用的比較多，對于頁巖、花崗巖水力壓裂一般使用脆性損傷模型。而對于煤這種軟巖，脆性模型有時(shí)候并不適用。

天然氣產(chǎn)量增速連續(xù)兩年高于消費(fèi)增速。也就是說：中國產(chǎn)量 - 1925，其中 煤層氣 - 67其中 頁巖氣 - 200其中 煤制天然氣 - 47消費(fèi)量新冠疫情嚴(yán)重影響全球生產(chǎn)與貿(mào)易，世界一次能源消費(fèi)總量下降4.5%。2020年，世界天然氣消費(fèi)量3.82萬億立方米，比上年下降2.3%。

關(guān)鍵詞：頁巖油,提高采收率，CO2封存，分子動(dòng)力學(xué)，lammps摘要：應(yīng)用CO2提高致密油采收率具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ壳耙呀?jīng)成為致密油藏開發(fā)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。近年來，分子模擬方法在探究納米尺度下分子間相互作用方面展現(xiàn)出巨大的技術(shù)優(yōu)勢。

多相流通常包括氣-液、液-液、液-固、氣-固、氣-液-液、氣-液-固或氣-液-液-固混合物的流動(dòng)。本系列文章主要討論氣-液和液-液混合物的建模與仿真，并簡單介紹固-氣和固-液混合物仿真。此外，我們還將介紹 COMSOL 軟件的CFD 模塊和微流體模塊中的一些案例模型和仿真策略。 不同尺度的多相流仿真 通過數(shù)值仿真可以研究不同尺度的多相流。

2、專題一課程主要講解燃料電池仿真應(yīng)用，以燃料電池仿真、多孔電極模型、塵氣輸運(yùn)模型、紐扣電池模型、連接體模型、直接碳燃料電池模型（傳質(zhì)-導(dǎo)電-電化學(xué)-熱多場耦合）以及應(yīng)力分析為例，帶大家掌握COMSOL仿真從簡到真的燃料電池建模方法。

●作者簡介● 第一作者簡介：李小剛（1981—），男，博士，教授，本刊第一屆青年編委，從事油氣增產(chǎn)改造理論、技術(shù)和非常規(guī)天然氣開發(fā)研究

“COMSOL多物理場耦合仿真技術(shù)與應(yīng)用-燃料電池”COMSOL仿真基礎(chǔ) 1、COMSOL軟件基本操作1.1創(chuàng)建模型一般步驟1.2幾何創(chuàng)建方法1.3 網(wǎng)格劃分技巧1.4 方程及邊界設(shè)置2、后處理2.1 數(shù)據(jù)集創(chuàng)建2.2 衍生量的計(jì)算2.3 結(jié)果圖的繪制實(shí)例操作：肋片散熱模型，化整為零式網(wǎng)格劃分模型COMSOL燃料電池仿真技術(shù)詳解 3、燃料電池仿真

諸如石油、天然氣、煤層氣、頁巖油氣、天然氣水合物、地下水、地下鹵水、地?zé)?、煤和鈾等地下資源能源的成藏和開采，大壩、土壩、水堤、邊坡和水渠等水工工程，土壤改良和鹽堿化防治等農(nóng)田水利工程，地震、地面沉降、海水和咸水入侵等災(zāi)害的防治，重金屬、農(nóng)藥和病菌病毒等對地下水和土壤的生物和化學(xué)污染的防治，電廠粉煤灰場、排土場浸堆、尾礦堆、垃圾填埋場工程，核廢料、CO2及各種廢棄物的地下埋藏，地下儲(chǔ)氣庫和隧道建設(shè)等地下工程