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頁岩氣藏注CO2提采與封存數值模擬/二氧化碳封存及利用研究進展叢書

  • 作者：編者:趙玉龍//張芮菡|責編:杜熠//劉婧
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122487681
  • 出版日期：2026/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：308
人民幣：RMB 180 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以頁岩氣藏注CO2提采與封存數值模擬為主線，立足多尺度模擬方法，從分子尺度的相互作用機理到宏觀尺度的數值模型構建與求解，全方位多角度剖析了頁岩氣藏注CO2過程中多組分流體傳輸動態變化規律及關鍵因素，內容包括緒論、頁岩氣藏儲滲特徵及多尺度流動機理、頁岩有機納米孔隙中CH4/CO2競爭吸附、CO2提高採收率分子模擬、頁岩氣藏注CO2多組分數學模型、頁岩氣藏注CO2數值模型及求解方法以及頁岩氣藏注CO2提采封存模型的應用等。
    本書具有較強的針對性和參考價值，可供從事油氣田勘探和開發、二氧化碳封存及利用等的科研人員、工程技術人員及管理人員等參考，也可供高等學校石油與天然氣工程、地質工程及相關專業師生參閱。
作者介紹
編者:趙玉龍//張芮菡|責編:杜熠//劉婧
目錄
第1章  緒論
  1.1  碳達峰碳中和目標和意義
  1.2  頁岩氣吸附機理
    1.2.1  頁岩氣吸附脫附理論及模型
    1.2.2  頁岩氣吸附機理及其影響因素
  1.3  注CO2置換頁岩氣機理
    1.3.1  CH4-CO2競爭吸附機理
    1.3.2  氣體解吸
    1.3.3  CO2對CH4驅替機理
  1.4  注CO2多組分滲流及數值模擬
    1.4.1  頁岩氣藏多尺度滲流機理
    1.4.2  頁岩氣藏注CO2多組分滲流
    1.4.3  頁岩氣藏注CO2數值模擬
  1.5  本書研究目標及主要內容
    1.5.1  研究目標
    1.5.2  主要內容
  參考文獻
第2章  頁岩氣藏儲滲特徵及多尺度流動機理
  2.1  頁岩氣藏基本特徵
    2.1.1  頁岩氣藏成藏特徵
    2.1.2  頁岩氣藏岩石學及有機地化特徵
    2.1.3  頁岩氣藏孔隙類型及結構特徵
    2.1.4  頁岩氣藏地質力學特徵
  2.2  微納尺度流動機理
    2.2.1  頁岩氣藏基本儲集特徵
    2.2.2  頁岩微納尺度流態劃分
    2.2.3  微觀滲流數學模型表徵
  2.3  壓裂井縫網系統流動機理
    2.3.1  連續介質模型
    2.3.2  離散裂縫模型
    2.3.3  連續介質-離散裂縫耦合模型
  2.4  CH4-CO2競爭吸附實驗及機理
    2.4.1  吸附解吸理論
    2.4.2  頁岩吸附能力影響因素分析
    2.4.3  CH4、CO2等溫吸附實驗
    2.4.4  CH4、CO2競爭吸附機理及描述
  參考文獻
第3章  頁岩有機納米孔隙中CH4/CO2競爭吸附
  3.1  分子動力學基礎理論
    3.1.1  分子內部相互作用
    3.1.2  分子間相互作用
    3.1.3  分子動力學模擬數值解
    3.1.4  分子動力學模擬邊界條件
    3.1.5  系綜分類
  3.2  巨正則系統
    3.2.1  蒙特卡羅模擬
    3.2.2  巨正則蒙特卡羅（GCMC）模擬
  3.3  頁岩乾酪根多孔介質內CH4/CO2競爭吸附機理
    3.3.1  乾酪根多孔介質模型構建
    3.3.2  CH4、CO2單組分吸附特徵

    3.3.3  CH4/CO2雙組分競爭吸附特徵
  3.4  單納米孔道CH4/CO2競爭吸附機理
    3.4.1  簡化納米孔道模型構建
    3.4.2  CH4、CO2單組分吸附特徵
    3.4.3  CH4/CO2雙組分競爭吸附特徵
  參考文獻
第4章  CO2提高採收率分子模擬
  4.1  頁岩氣藏注CO2微觀驅替研究現狀
  4.2  乾酪根納米孔道CH4傳輸機制
    4.2.1  外場非平衡分子動力學方法
    4.2.2  驅動力對流動的影響
  4.3  石墨烯孔隙中CH4傳輸機制
    4.3.1  驅動力對流動的影響
    4.3.2  壁面粗糙度對CH4吸附運移行為的影響
  4.4  頁岩有機質納米孔道注CO2流體三維空間演化規律
    4.4.1  注入壓差對界面行為影響
    4.4.2  驅替過程軌跡圖
    4.4.3  CO2注入量和CH4殘餘量隨時間的變化關係
  參考文獻
第5章  頁岩氣藏注CO2多組分數學模型
  5.1  基本假設條件
    5.1.1  頁岩氣井注CO2開採基本物理模型
    5.1.2  物理模型的基本假設條件
  5.2  多組分數學模型的建立
    5.2.1  微納孔隙中多組分流體的運輸
    5.2.2  裂縫中多組分流體的運輸
    5.2.3  頁岩氣藏注CO2多組分綜合滲流數學模型
  5.3  定解條件
    5.3.1  初始條件
    5.3.2  外邊界條件
  5.4  數學模型中特殊參數的處理
    5.4.1  多組分流體物性的計算
    5.4.2  井模型的處理
  參考文獻
第6章  頁岩氣藏注CO2數值模型及求解方法
  6.1  非結構網格生成及空間離散
    6.1.1  非結構網格類型
    6.1.2  非結構網格生成方法
    6.1.3  插值函數及選擇
  6.2  控制體積有限元法基本原理
    6.2.1  控制體積有限元法的發展歷程
    6.2.2  控制體積有限元法的基本原理
  6.3  全隱式數值模型的建立
    6.3.1  多組分數學模型的單元離散
    6.3.2  單元數值模型的組裝
    6.3.3  全隱式數值模型
    6.3.4  線性代數方程組的求解
  6.4  CO2壓裂與壓後生產一體化模擬
    6.4.1  裂縫擴展數學模型的建立
    6.4.2  裂縫擴展數學模型的求解與驗證

    6.4.3  CO2壓裂與壓後生產一體化模擬
  參考文獻
第7章  頁岩氣藏注CO2提采封存模型的應用
  7.1  CO2壓裂及壓后注采數值模擬方法應用
    7.1.1  壓后衰竭開採模式應用
    7.1.2  壓后單井注CO2吞吐模式應用
    7.1.3  壓后兩井注采模式應用
  7.2  水力壓裂及壓后注CO2數值模擬方法應用
    7.2.1  在雙壓裂井注采模型中的應用
    7.2.2  在單井注CO2吞吐模型中的應用
    7.2.3  在現場井注CO2吞吐開採中的應用
  參考文獻

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