基于分子模拟的页岩气吸附与解吸数值模拟研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第6-14页 |
| 1.1 研究目的与意义 | 第6-7页 |
| 1.1.1 研究目的 | 第6-7页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第7页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第7-10页 |
| 1.2.1 页岩气开发利用研究现状 | 第7-9页 |
| 1.2.2 页岩气吸附与解吸研究现状 | 第9-10页 |
| 1.3 分子模拟简介 | 第10-12页 |
| 1.3.1 分子力学方法(MM) | 第11页 |
| 1.3.2 蒙特卡罗计算法(MC) | 第11页 |
| 1.3.3 分子动力模拟(MD) | 第11-12页 |
| 1.3.4 分子模拟方法选择 | 第12页 |
| 1.4 研究内容与技术路线 | 第12-14页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第12页 |
| 1.4.2 研究目标 | 第12-13页 |
| 1.4.3 技术路线 | 第13-14页 |
| 第二章 页岩储层特征研究 | 第14-25页 |
| 2.1 研究区域地质概况 | 第14页 |
| 2.2 总有机碳含量和有机质成熟度 | 第14-16页 |
| 2.3 矿物组成特征 | 第16-17页 |
| 2.4 页岩孔隙结构 | 第17-25页 |
| 2.4.1 页岩孔隙结构特征 | 第17-19页 |
| 2.4.2 页岩孔隙大小分布特征 | 第19-25页 |
| 第三章 页岩气吸附与解吸理论基础 | 第25-40页 |
| 3.1 吸附与解吸的概念及分类 | 第25-27页 |
| 3.1.1 吸附与解吸概念 | 第25页 |
| 3.1.2 吸附与解吸分类 | 第25-26页 |
| 3.1.3 页岩吸附与解吸 | 第26-27页 |
| 3.2 页岩气吸附与解吸理论模型 | 第27-31页 |
| 3.2.1 Langmuir型吸附模型 | 第27-28页 |
| 3.2.2 BET模型 | 第28-30页 |
| 3.2.3 Freundlich模型 | 第30页 |
| 3.2.4 Gibbs型吸附模型 | 第30页 |
| 3.2.5 微孔填充理论 | 第30-31页 |
| 3.3 影响页岩气吸附与解吸的主要因素 | 第31-35页 |
| 3.3.1 TOC及RO | 第31-32页 |
| 3.3.2 矿物 | 第32-34页 |
| 3.3.3 孔隙结构及大小分布 | 第34页 |
| 3.3.4 水分 | 第34-35页 |
| 3.4 页岩气吸附等温线 | 第35-40页 |
| 3.4.1 等温线种类 | 第35-37页 |
| 3.4.2 等温吸附实验结果 | 第37-40页 |
| 第四章 MC方法模拟CH_4吸附与解吸 | 第40-60页 |
| 4.1 MC模拟方法 | 第40-51页 |
| 4.1.1 MC方法原理 | 第40页 |
| 4.1.2 Monte Carlo方法的重要取样 | 第40-41页 |
| 4.1.3 MC分子模拟算法 | 第41-43页 |
| 4.1.4 MC模拟技术细节 | 第43-51页 |
| 4.2 模拟系统的建立 | 第51-56页 |
| 4.2.1 系综选择 | 第51-52页 |
| 4.2.2 建立吸附模型 | 第52-53页 |
| 4.2.3 周期边界条件 | 第53页 |
| 4.2.4 初始化 | 第53页 |
| 4.2.5 模拟中的随机过程 | 第53-54页 |
| 4.2.6 GCMC模拟流程 | 第54-55页 |
| 4.2.7 宏观因素微观化处理 | 第55-56页 |
| 4.3 模拟系统开发 | 第56-60页 |
| 4.3.1 模拟程序开发环境 | 第56-57页 |
| 4.3.2 算法流程 | 第57页 |
| 4.3.3 程序界面与操作流程 | 第57-60页 |
| 第五章 实验与模拟结果对比分析 | 第60-80页 |
| 5.1 实验与模拟结果对比 | 第60-74页 |
| 5.1.1 凤参1井实验与模拟结果对比分析 | 第60-68页 |
| 5.1.2 天马1井实验与模拟结果对比分析 | 第68-74页 |
| 5.2 吸附与解吸模拟结果对比 | 第74-80页 |
| 第六章 结论与展望 | 第80-82页 |
| 6.1 主要结论 | 第80页 |
| 6.2 创新点 | 第80-81页 |
| 6.3 研究展望 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
