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研究現狀：2012年以來，準噶爾盆地吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組頁巖油勘探取得重大突破，并在勘探開發實踐過程中取得水平井加體積壓裂是該套儲層合理開發方式的認識。

</p><p>頁巖氣儲層的孔隙度、孔徑、滲透率都非常低，在這種環境下基質和裂縫中的流動狀態會有很大差異，同時頁巖氣開采導致孔隙壓力降低，頁巖骨架承受的有效應力提高造成孔隙度、滲透率的降低，最終在宏觀上呈現出頁巖氣產量下降。

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

建議在合理參考美國頁巖油勘探開發的關鍵理論和技術，充分借鑒頁巖氣、致密氣開采成功經驗的基礎上，采取與高校、科研院所及油氣田企業聯合攻關頁巖油研究和開發力度，同時加大現場先導試驗攻關力度，開展技術和降本增效攻關，從物探-工程-開發-經濟-廢棄地復墾等多方面考慮，探索形成一套成熟系統的陸相頁巖油提速、提產、提效技術體系，為中國頁巖油革命的成功鋪平道路。

3 頁巖壓裂裂縫擴展影響因素研究 基于頁巖壓裂裂縫擴展數值模型，開展了16組數值模擬實驗，分析了施工排量、壓裂液黏度、層理抗拉強度和天然裂縫內聚力對壓裂裂縫形態和裂縫面積的影響。

當全球能源行業將目光投向更清潔的超臨界CO?壓裂技術時，一個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”，精準預判它在千米地層下的裂巖軌跡？</p><p>傳統實驗手段如同“盲人摸象”——物理模擬成本高昂，現場試錯風險巨大，而經典數值模型又難以刻畫CO?與頁巖間復雜的相變交互。直到相場法（Phase-Field Method）的出現，這場博弈迎來了轉機。

針對頁巖氣流動過程中骨架變形對氣井產能產生的影響，采用Comsol建立了頁巖氣流固耦合數值模擬案例，該模型考慮了頁巖氣黏性流、 Knudsen 擴散、表面擴散和吸附解吸等多重流動機制，采用離散裂縫模型對水力裂縫進行求解，模型可用于分析流固耦合效應對氣井產能的影響規律，以及其他儲層參數和裂縫參數對產能的影響。

模型簡介：考慮熱流固-損傷耦合效應，本案例建立了水力裂縫擴展模型，假設材料楊氏模量和抗拉強度滿足weibull分布，邊界施加應力條件，可運用于如下場景：1、干熱巖儲層壓裂，流體介質可選擇水和二氧化碳，實現壓裂過程裂縫動態擴展模擬；2、干熱巖儲層采熱開發，分析熱流固-損傷耦合效應對采熱的影響；3、深部頁巖儲層壓裂，實現水和二氧化碳壓裂裂縫擴展模擬；4、其他熱流固耦合問題。

外部環境的變化對全球主要天然氣生產大國產生深刻影響，各國情況不同影響各異，全球天然氣生產版圖因之生變。美國以頁巖氣為主體的天然氣供應發力。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的頭把交椅，天然氣產量躍居全球第一。

由于非常規天然氣儲層的頁巖或致密砂巖受壓力作用產生形變，誘發的地震波頻率一般比常規天然地震頻率高得多，在100~1500Hz范圍內，因此微地震波在地層中衰減較快，觀測距離受到一定限制。

目前使用comsol實現水力壓裂的方法主要是相場法與連續介質損傷方法，相場法的實現比較復雜，不過一些學者已經把模型代碼部分開源，幫助我們學習。連續介質損傷方法發展的比較早，其中國產軟件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，脆性模型有時候并不適用。

關鍵詞：分子動力學，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軟件進行氣體和頁巖油吸附，競爭吸附的研究。

我國以產學研相結合的方式在延安國家級陸相頁巖氣示范區進行了超臨界二氧化碳強化頁巖氣開采及地質封存一體化（CO2－ESGR）研究的試驗，取得了增產幅度達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。該項研究可利用在其他非常規油氣乃至地熱干熱巖開發上。四川盆地東南部已形成了CCUS開發大面積提高頁巖氣采收率的部署。上述研究甚至可實現區域內頁巖氣生產過程中的負碳排放。

04水力壓裂模擬水力壓裂通常是在油氣井中泵入壓裂液，破碎儲層巖石形成水力裂縫，從而大幅提高儲層滲透率，提升油氣產量。上世紀50年代起，水力壓裂技術初步完善，開始應用到常規油氣井的開發中。頁巖氣等非常規油氣資源，由于儲層滲透率過低，如果沒有經過大規模的壓裂改造的話，它無法形成有效的工業產能。

隨著壓裂液的不斷注入，裂縫向地層深處延伸。壓裂液中要帶有一定數量的支撐劑(主要是砂子)，以防止停泵后裂縫閉合。充填了支撐劑的裂縫，改變了地層中油、氣的滲流方式，增加了滲流面積，減少了流動阻力，使油井的產量成倍增加。最近全球石油行業很熱門的“頁巖氣”就是利益于水力壓裂技術的快速發展！2）油井酸化處理 油井酸化處理分為碳酸鹽巖地層的鹽酸處理及砂巖地層的土酸處理兩大類，通稱酸化。

美國最大的頁巖油開采公司之一先鋒自然資源公司正在試驗從水力壓裂過程中產生的廢水中開采鋰。其首席執行官Scott Sheffield告訴彭博電視臺，該公司大約在三年前開始進行測試，以確定是否可以從西德克薩斯州和新墨西哥州二疊紀盆地鉆井產生的大量污水中提取鋰。

04水力壓裂模擬水力壓裂通常是在油氣井中泵入壓裂液，破碎儲層巖石形成水力裂縫，從而大幅提高儲層滲透率，提升油氣產量。上世紀50年代起，水力壓裂技術初步完善，開始應用到常規油氣井的開發中。頁巖氣等非常規油氣資源，由于儲層滲透率過低，如果沒有經過大規模的壓裂改造的話，它無法形成有效的工業產能。

以此達到： CH4氣路，CO2含量低于3%,水露點-40℃以下。 CO2氣路脫水、提純至液化，可選增壓至臨界態。 此技術特別適合于CO2-EOR場景，因為CO2壓裂后的伴生氣，CO2濃度變化更大，濃度單位時間內變低更為劇烈，小氣量的情況下，設備更換模組過于頻繁，經濟性較低。文章來源：Y氣體莊園

如水平井和壓裂技術的廣泛應用，使得開采非常規儲層的技術門檻得到了降低，這些技術的出現使得頁巖氣等非傳統油氣的開采成為可能。環保技術的進步。在非常規油氣開采中出現了大量新型環保技術，如地表泄漏控制技術、排放控制技術等，有效解決了非常規油氣開采對環境的負面影響。