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</p><p>頁巖氣儲層的孔隙度、孔徑、滲透率都非常低，在這種環(huán)境下基質和裂縫中的流動狀態(tài)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(xiàn)出頁巖氣產量下降。

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(shù)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(guī)律，以及其他儲層參數(shù)和裂縫參數(shù)對產能的影響。

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(fā)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(yè)聯(lián)合攻關頁巖油研究和開發(fā)力度，同時加大現(xiàn)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(fā)-經濟-廢棄地復墾等多方面考慮，探索形成一套成熟系統(tǒng)的陸相頁巖油提速、提產、提效技術體系，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(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。

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。

當全球能源行業(yè)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(tǒng)實驗手段如同“盲人摸象”——物理模擬成本高昂，現(xiàn)場試錯風險巨大，而經典數(shù)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(xiàn)，這場博弈迎來了轉機。

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(qū)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(guī)油氣乃至地熱干熱巖開發(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。上述研究甚至可實現(xiàn)區(qū)域內頁巖氣生產過程中的負碳排放。

目前使用comsol實現(xiàn)水力壓裂的方法主要是相場法與連續(xù)介質損傷方法，相場法的實現(xiàn)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(xù)介質損傷方法發(fā)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。

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

關鍵詞：頁巖油,提高采收率，CO2封存，分子動力學，lammps摘要：應用CO2提高致密油采收率具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，目前已經成為致密油藏開發(fā)領域的研究熱點。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。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用，以燃料電池仿真、多孔電極模型、塵氣輸運模型、紐扣電池模型、連接體模型、直接碳燃料電池模型（傳質-導電-電化學-熱多場耦合）以及應力分析為例，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，從事油氣增產改造理論、技術和非常規(guī)天然氣開發(fā)研究

“COMSOL多物理場耦合仿真技術與應用-燃料電池”COMSOL仿真基礎 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 方程及邊界設置2、后處理2.1 數(shù)據(jù)集創(chuàng)建2.2 衍生量的計算2.3 結果圖的繪制實例操作：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、地熱、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田水利工程，地震、地面沉降、海水和咸水入侵等災害的防治，重金屬、農藥和病菌病毒等對地下水和土壤的生物和化學污染的防治，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，地下儲氣庫和隧道建設等地下工程