考虑表面扩散效应的广义格子 Boltzmann 模型对有机页岩的渗透率预测
流体动力学
2016-05-25 v1
摘要
页岩中的气体流动与有机质（OM）和无机质（IOM）相关，它们包含从几纳米到数百纳米大小的纳米孔。除了导致气体表观渗透率高于固有渗透率的非连续介质效应外，有机孔中吸附气体的表面扩散也可通过其自身的传输机制影响表观渗透率。在本研究中，采用广义格子 Boltzmann 模型（GLBM）用于通过由 OM 和 IOM 组成的重构页岩基质的气体流动。期望最大化（EM）算法用于为每个组分分配孔径分布，并采用 dusty gas 模型（DGM）和广义 Maxwell-Stefan 模型（GMS）来计算表观渗透率，其中考虑了包括黏性流、克努森扩散和表面扩散在内的多种传输机制。研究了孔径和压力对 IOM 和 OM 渗透率的影响，以及朗缪尔参数对 OM 的影响。此外，还研究了总有机含量和分布对重构页岩基质表观渗透率的影响。发现 OM 和 IOM 的分布对表观渗透率影响可忽略，而总有机含量和表面扩散在页岩基质的气体传输中起重要作用。
引用
@article{arxiv.1601.00704,
title = {Permeability prediction of organic shale with generalized lattice Boltzmann model considering surface diffusion effect},
author = {Junjian Wang and Li Chen and Qinjun Kang and Sheik S Rahman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.00704},
year = {2016}
}
备注
19 pages, 17 Figures