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不同成熟度页岩干酪根中CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合机理
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作者 黄亮 田宝华 +6 位作者 徐侦耀 陈秋桔 冯鑫霓 朱海燕 杨琴 张润峰 王博文 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期70-78,共9页
页岩干酪根中CO_(2)吸附会诱导孔隙变形,同时孔隙变形会影响干酪根吸附能力,CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合特征和微观机理尚不明确。针对不同成熟度的干酪根,采用分子模拟方法开展了其在不同应变和压力条件下的CO_(2)吸附模拟;结合多孔介... 页岩干酪根中CO_(2)吸附会诱导孔隙变形,同时孔隙变形会影响干酪根吸附能力,CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合特征和微观机理尚不明确。针对不同成熟度的干酪根,采用分子模拟方法开展了其在不同应变和压力条件下的CO_(2)吸附模拟;结合多孔介质力学理论确定了干酪根中CO_(2)吸附-孔隙变形耦合系数,并分析了吸附-变形耦合特征;联合干酪根孔隙结构和非键相互作用(包括静电力和范德华力),明确了CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合机制。结果表明:页岩干酪根中CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合系数受干酪根成熟度影响,不能直接采用煤岩有机质中结果,干酪根吸附-变形能力随成熟度增加而降低。吸附-变形耦合系数在一定压力范围内(>2 MPa)可近似为常数,未成熟干酪根在压缩变形和膨胀变形阶段的耦合系数存在明显差异。CO_(2)与干酪根的吸附作用以范德华力为主,其次为静电力。CO_(2)吸附使得干酪根孔隙度和比表面积增加,孔径分布向更大尺寸偏移。研究结果揭示了页岩干酪根中CO_(2)吸附与孔隙变形的耦合特征及微观机理,可为页岩储层CO_(2)封存效果评价提供理论指导。 展开更多
关键词 页岩干酪根 CO_(2)吸附 孔隙变形 耦合作用 分子模拟
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