页岩有机质纳米孔混合气表面扩散数学模型

摘要

cqvip:页岩气纳米孔道流动是表征页岩气大规模数值模拟的基础。目前,纳米级别孔道内页岩气体相传输和表面扩散的研究主要集中于单组分甲烷。实际页岩气藏往往含有一系列气体杂质,忽略杂质的影响使得预测值偏离实测值。此外,页岩气开发过程中常伴随注气过程,使得纳米孔道内为多组分混合气流动。基于Langmuir理论和表面扩散跳跃模型,耦合混合气物理特性,建立混合气纳米孔表面扩散模型。研究表明:随着二氧化碳摩尔分数升高,混合气吸附层平均厚度小幅下降;甲烷与二氧化碳组成的混合气的吸附浓度随二氧化碳摩尔分数升高而增大;随着二氧化碳摩尔分数增加,混合气表面扩散摩尔速度增加。