页岩油气藏赋存方式多样、孔隙结构复杂，常规的油气渗流理论已不再适用。分子模拟和孔隙尺度流动模拟是揭示页岩油气流动的有效手段。本书从分子模拟、解析模型、数字岩心和孔隙网络模型等方面论述页岩油气藏微观渗流理论和数值模拟方法等的研究进展，充分考虑页岩油气的纳米受限效应、吸附/解吸、多流动模态等机制，揭示了页岩油气在纳微米尺度上的流动机理，为理解页岩油气藏的开发和生产提供了重要的理论基础。
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2003.09-2007.07，中国石油大学（华东），信息与计算科学专业学士；
2007.09-2013.12，中国石油大学（华东），油气田开发工程博士；
2014.01-2016.08，中国石油大学（华东），地质学博士后；2014.05-2014.11，沙特KAUST大学（King Abdullah University of Science and Technology）访问学者；
2016.09-2016.12：中国石油大学（华东）石油工程学院油藏工程系，讲师；
2017.01-2021.12：中国石油大学（华东）石油工程学院油藏工程系，副教授；
2020.02-2021.01：美国休斯敦大学国家公派访问学者；
2022.01-至今：中国石油大学（华东）石油工程学院油气藏工程研究所，教授。国家优秀青年科学基金获得者
2.山东省优秀博士学位论文获得者
3 第五届全国石油工程设计大赛优秀指导教师1)美国石油工程师协会(SPE)会员
(2)国际多孔介质协会(InterPore)会员
(3)国家自然科学基金项目评议人
(4)SCI期刊Energies 编委
(5)Fuel, Energy & Fuel、Environmental Earth Sciences, Transport in Porous Media, Petroleum Science, Journal of Petroleum Science and Engineering等期刊审稿人
目录
丛书序
前言
第1章 绪论 1
第2章 页岩油气吸附解吸与流动的分子动力学研究 5
2.1 页岩气在有机质及黏土矿物狭缝中的吸附规律 5
2.1.1 模型与方法 5
2.1.2 页岩气在有机质狭缝中的吸附 7
2.1.3 页岩气在黏土矿物狭缝中的吸附 15
2.1.4 小结 26
2.2 甲烷和二氧化碳在干酪根中的吸附规律 26
2.2.1 模型与方法 27
2.2.2 甲烷在干酪根中的吸附规律 29
2.2.3 二氧化碳在干酪根中的吸附规律 36
2.2.4 甲烷、二氧化碳二元气体在干酪根中的吸附 41
2.2.5 小结 44
2.3 页岩油在石英及干酪根狭缝中的流动规律 45
2.3.1 模型与方法 45
2.3.2 压力梯度对流态的影响 49
2.3.3 不同状态下的流体分布 51
2.3.4 流体与壁面的碰撞对流体分布和临界压力梯度的影响 58
2.3.5 流体组分对临界压力梯度的影响 58
2.3.6 小结 64
参考文献 65
第3章 微纳尺度多孔介质中气体运移机制及解析模型 69
3.1 多孔介质中气体运移机制及模型 69
3.1.1 多孔介质中气体运移机制 69
3.1.2 多孔介质中气体运移模型 70
3.2 仅存在游离气时微纳尺度多孔介质中运移机制 72
3.2.1 多孔介质中流动形态的分类 72
3.2.2 微纳尺度多孔介质中气体运移耦合模型 73
3.2.3 微纳尺度多孔介质中气体运移模式研究 77
3.3 吸附气、游离气共存时微纳尺度多孔介质中运移机制 85
3.3.1 考虑吸附层厚度但不考虑表面扩散时的气体运移模型 85
3.3.2 考虑吸附层厚度和表面扩散时的气体运移模型 87
3.3.3 微纳尺度下多孔介质吸附气和游离气共存时的气体运移模型 88
3.4 考虑二阶滑移和壁面吸附的气体滑移系数解析模型 92
3.4.1 圆形孔隙气体流动模型 92
3.4.2 气体滑移系数的分形模型 98
3.4.3 微纳多孔介质内气体滑移系数分析 103
参考文献 107
第4章 基于数字岩心和格子玻尔兹曼方法的页岩气微观流动模拟 111
4.1 页岩多尺度数字岩心构建方法 111
4.1.1 多点统计学 112
4.1.2 模拟实例 116
4.1.3 小结 125
4.2 基于格子玻尔兹曼方法的页岩气微观流动模拟 126
4.2.1 格子玻尔兹曼基本模型 126
4.2.2 考虑微尺度效应和气体高压影响的格子玻尔兹曼模型 127
4.2.3 基于格子玻尔兹曼的数字岩心内页岩气微观流动模拟 136
4.3 考虑有机质吸附/解吸的页岩气流动模拟 150
4.3.1 分子模拟-格子玻尔兹曼方法结合的页岩气跨尺度流动模拟方法 150
4.3.2 有机质吸附/解吸对页岩气流动及生产的影响规律 154
4.4 考虑大密度比的页岩气、水两相格子玻尔兹曼方法模拟 160
4.4.1 大密度比、高黏度比的格子玻尔兹曼两相流动模拟模型 161
4.4.2 基于页岩数字岩心的页岩气水流动机制 165
参考文献 175
第5章 基于数字岩心和N-S方程直接求解的页岩油微观流动模拟 179
5.1 页岩多矿物相数字岩心构建及孔隙表征 179
5.1.1 数字岩心通用构建方法 179
5.1.2 多矿物相数字岩心构建方法 182
5.1.3 基于孔隙网络模型的孔隙表征方法 191
5.2 页岩油单相直接流动模拟 194
5.2.1 页岩油单相流动控制方程 194
5.2.2 页岩油单相流动模型求解及验证 196
5.2.3 规则孔隙单相流动规律 200
5.2.4 三维数字岩心单相流动规律 202
5.3 页岩油水两相直接流动模拟 208
5.3.1 页岩油水两相流动控制方程 208
5.3.2 页岩油水两相流动模型求解及验证 208
5.3.3 规则孔隙两相流动规律 213
5.3.4 三维数字岩心两相流动规律 215
参考文献 219
第6章 基于孔隙网络模型的页岩气藏微观流动模拟 221
6.1 孔隙网络模型发展与应用 221
6.2 考虑页岩气传输机制和气体性质的传导率计算 223
6.3 页岩数字岩心重构与孔隙网络模型提取 234
6.4 页岩气藏微纳尺度孔隙网络模型单相流动模拟方法 242
6.4.1 页岩有机质孔隙网络气体流动模拟方法 243
6.4.2 页岩无机质孔隙网络气体流动模拟方法 249
6.4.3 考虑有机孔-无机孔相互作用双重孔隙类型孔隙网络气体流动模拟方法 255
6.4.4 孔隙尺度-岩心尺度跨尺度实验室压力脉冲数据解释方法 259
6.5 页岩气藏微纳尺度孔隙网络模型两相流动模拟方法 267
6.5.1 页岩有机质孔隙网络气水两相流动规律 267
6.5.2 考虑有机孔-无机孔共存的双重孔隙类型孔隙网络气水两相流动规律 273
6.6 我国某页岩气藏区块开发过程中的实际应用 283
6.6.1 页岩气藏研究区块基础数据资料获取 283
6.6.2 页岩气藏研究区块孔隙结构分析 285
6.6.3 页岩气藏研究区块渗透率影响规律分析 288
6.6.4 页岩气藏研究区块气水相渗曲线影响规律分析 290
参考文献 293
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