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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。

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。

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。

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。

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。

天然氣產量增速連續兩年高于消費增速。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展潛力，目前已經成為致密油藏開發領域的研究熱點。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出巨大的技術優勢。

●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、技術和非常規天然氣開發研究

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。目前，水平井分段多簇壓裂技術已成為開發非常規低滲透油氣藏最有效的增產改造手段。下圖為貝克休斯對水平井多裂縫壓裂過程的模擬：Abaqus主要提供基于孔壓Cohesive單元和XFEM兩種水力壓裂模擬方法：下圖為?？松梨诘乃毫羊炞C算例。

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。

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

吸附封存在煤層和富有機質頁巖儲層的CO2封存中至關重要。煤層的吸附封存已有大量實驗研究和工程實踐探索。模擬研究結果表明，頁巖儲層中，注入CO2的30 %～55 %可作為吸附相被固定，同時頁巖氣采收率可增加 8 %～16 %，而枯竭頁巖氣儲層中每噸頁巖的CO2封存能力可達5～10 kg。

應用在印第安納州的一口由Riverside石油公司運營的存在井筒積液問題的頁巖氣井上，進行了首次全面的商業化SCS現場試驗。此前，這口氣井采用有桿泵開采，在安裝SCS并達到穩定工作狀態之后，該井的天然氣產量提高62%，液體產量提高50%。試驗結束后，將SCS移除并檢查發現：盡管驅動了大量液體，但SCS的壓縮機葉片未顯示出磨損的跡象。

美國之所以在2010年之后開始大范圍在世界范圍內推廣天然氣，還是得益于其近年來大規模在本土發現了頁巖氣，本土天然氣的產量持續走高，價格下跌，因此為了收回成本開始推廣天然氣燃氣輪機發電技術。

在能源安全和綠色轉型的共同作用下，石油和天然氣、可再生能源以及礦產金屬等能源行業整體投資正進入到一個新的繁榮周期。

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。目前，水平井分段多簇壓裂技術已成為開發非常規低滲透油氣藏最有效的增產改造手段。