基于 Lattice Boltzmann 方法的页岩输运性质纳米尺度仿真：渗透性与扩散性
流体动力学
2015-04-09 v1
摘要
基于中国四川盆地页岩样品的扫描电子显微镜(SEM)图像重构页岩的孔结构。对重构页岩进行孔隙度、孔径分布、比表面积和孔隙连通性的特征分析。采用多松弛时间(MRT) Lattice Boltzmann 方法(LBM)流体流动模型和单松弛时间(SRT) LBM 扩散模型分别模拟页岩中的流体流动和 Knudsen 扩散过程。数值预测了曲折度、固有渗透性和有效 Knudsen 扩散系数。结果表明，曲折度显著高于 Bruggeman 方程中常用的取值。考虑 Knudsen 扩散贡献对固有渗透性进行修正，以得到 apparent 渗透性。在不同 Knudsen 数和压力条件下估算并与文献中已有修正方法进行比较。对于本研究覆盖的宽压范围，修正因子始终大于 1，表明 Knudsen 扩散在本研究中研究的页岩气输运机制中始终发挥作用。大多数修正因子位于过渡态范畴，未观察到 Darcy 流动范畴。
引用
@article{arxiv.1410.2263,
title = {Nanoscale simulation of shale transport properties using the lattice Boltzmann method: permeability and diffusivity},
author = {Li Chen and Lei Zhang and Qinjun Kang and Jun Yao and Wenquan Tao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.2263},
year = {2015}
}
备注
arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1410.1921