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页岩有机质孔缝内液态烷烃赋存状态分子动力学模拟
  • ISSN号:1000-0747
  • 期刊名称:《石油勘探与开发》
  • 时间:0
  • 分类:TE122[石油与天然气工程—油气勘探]
  • 作者机构:[1]中国石油大学华东, [2]The University of Texasat Austin, [3]中国石油勘探开发研究院、中国石油大学北京
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划“中国陆相致密油(页岩油)形成机理与富集规律”(2014CB239005); 国家自然科学基金重点基金(41330313); 教育部长江学者和创新团队发展计划(IRT1294); 中国石油大学(华东)优秀博士学位论文培育计划(LW140201A);中国石油大学(华东)研究生创新工程(YCX2014009)
中文摘要:

利用分子动力学模拟方法研究页岩有机质孔缝内液态烷烃赋存状态。基于OPLS(Optimized Potentials for Liquid Simulation)力场模拟计算了烷烃在不同温度和压力条件下的密度,并与实验值比较,验证了该方法的有效性。在此基础上,以正庚烷为例分析了油藏条件下有机质孔缝内烷烃赋存的基本特征,并探讨了缝宽、有机质成熟度、烷烃碳链长度以及同分异构体对其赋存的影响。结果表明:1烷烃在有机质孔缝内的密度分布并非均匀,而是呈现周期性的波动;2在靠近固体壁面处烷烃会形成"类固体"层,其密度约为游离态流体密度的1.9~2.7倍;3液态烷烃在有机质孔缝内主要发生多层吸附,每个吸附层的厚度约为0.48 nm,吸附层的数目受缝宽和流体组分影响。实例模拟分析表明,原油在有机质孔缝内以吸附态形式存在的比例为18.2%。

英文摘要:

Molecular dynamics simulation was used to study the occurrence state of liquid alkane in pores and fractures of shale organic matter. On the basis of OPLS(Optimized Potentials for Liquid Simulation) force field, the alkane densities under different pressures and temperatures were calculated; the comparison with experimental results validated the efficiency of this approach. With n-heptane as an example, the basic occurrence behaviors of alkanes in the pores and fractures of organic matter were analyzed under formation conditions, and the effects of fracture width, thermal maturity of organic matter, carbon chain length and isomers were also discussed. Results show that:(1) The density distribution of the alkanes across the pores and fractures is not uniform, but presents a periodic fluctuation;(2) A "solid-like" alkane layer will form in the vicinity of the solid surface, and its density approximates to 1.9?2.7 times greater than that of the bulk-fluid;(3) Multiple adsorption layers are always shown for liquid alkanes and the thickness of each layer is 0.48 nm; the total number of adsorbed layers is influenced by the fracture width and fluid composition. Finally, using this approach, the proportion of adsorbed-phase(18.2%) is determined for oil in an organic matter slit.

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期刊信息
  • 《石油勘探与开发》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国石油天然气集团公司
  • 主办单位:中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院 中国石油集团科学技术研究院
  • 主编:戴金星
  • 地址:北京市海淀区学院路20号中国石油勘探开发研究院文献中心数据楼605室
  • 邮编:1888400083
  • 邮箱:huweiwei@petrochina.com.cn
  • 电话:010-83595762
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0747
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2360/TE
  • 邮发代号:82-155
  • 获奖情况:
  • 13次获“百种中国杰出学术期刊”奖,2008—2015年...,2008年、2011年、2014年,连续3届入选“中国精品...,2009年、2011年、2013年、2015年、2017年,连续5...,2012年—2016年,连续5次入选“中国最具国际影响...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35883