頁巖油氣藏賦存方式多樣、孔隙結構復雜，常規的油氣滲流理論已不再適用。分子模擬和孔隙尺度流動模擬是揭示頁巖油氣流動的有效手段。本書從分子模擬、解析模型、數字巖心和孔隙網絡模型等方面論述頁巖油氣藏微觀滲流理論和數值模擬方法等的研究進展，充分考慮頁巖油氣的納米受限效應、吸附/解吸、多流動模態等機制，揭示了頁巖油氣在納微米尺度上的流動機理，為理解頁巖油氣藏的開發和生產提供了重要的理論基礎。
2003.09-2007.07，中國石油大學（華東），信息與計算科學專業學士；
2007.09-2013.12，中國石油大學（華東），油氣田開發工程博士；
2014.01-2016.08，中國石油大學（華東），地質學博士后；2014.05-2014.11，沙特KAUST大學（King Abdullah University of Science and Technology）訪問學者；
2016.09-2016.12：中國石油大學（華東）石油工程學院油藏工程系，講師；
2017.01-2021.12：中國石油大學（華東）石油工程學院油藏工程系，副教授；
2020.02-2021.01：美國休斯敦大學國家公派訪問學者；
2022.01-至今：中國石油大學（華東）石油工程學院油氣藏工程研究所，教授。國家優秀青年科學基金獲得者
2.山東省優秀博士學位論文獲得者
3 第五屆全國石油工程設計大賽優秀指導教師1)美國石油工程師協會(SPE)會員
(2)國際多孔介質協會(InterPore)會員
(3)國家自然科學基金項目評議人
(4)SCI期刊Energies 編委
(5)Fuel, Energy & Fuel、Environmental Earth Sciences, Transport in Porous Media, Petroleum Science, Journal of Petroleum Science and Engineering等期刊審稿人
目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
第2章 頁巖油氣吸附解吸與流動的分子動力學研究 5
2.1 頁巖氣在有機質及黏土礦物狹縫中的吸附規律 5
2.1.1 模型與方法 5
2.1.2 頁巖氣在有機質狹縫中的吸附 7
2.1.3 頁巖氣在黏土礦物狹縫中的吸附 15
2.1.4 小結 26
2.2 甲烷和二氧化碳在干酪根中的吸附規律 26
2.2.1 模型與方法 27
2.2.2 甲烷在干酪根中的吸附規律 29
2.2.3 二氧化碳在干酪根中的吸附規律 36
2.2.4 甲烷、二氧化碳二元氣體在干酪根中的吸附 41
2.2.5 小結 44
2.3 頁巖油在石英及干酪根狹縫中的流動規律 45
2.3.1 模型與方法 45
2.3.2 壓力梯度對流態的影響 49
2.3.3 不同狀態下的流體分布 51
2.3.4 流體與壁面的碰撞對流體分布和臨界壓力梯度的影響 58
2.3.5 流體組分對臨界壓力梯度的影響 58
2.3.6 小結 64
參考文獻 65
第3章 微納尺度多孔介質中氣體運移機制及解析模型 69
3.1 多孔介質中氣體運移機制及模型 69
3.1.1 多孔介質中氣體運移機制 69
3.1.2 多孔介質中氣體運移模型 70
3.2 僅存在游離氣時微納尺度多孔介質中運移機制 72
3.2.1 多孔介質中流動形態的分類 72
3.2.2 微納尺度多孔介質中氣體運移耦合模型 73
3.2.3 微納尺度多孔介質中氣體運移模式研究 77
3.3 吸附氣、游離氣共存時微納尺度多孔介質中運移機制 85
3.3.1 考慮吸附層厚度但不考慮表面擴散時的氣體運移模型 85
3.3.2 考慮吸附層厚度和表面擴散時的氣體運移模型 87
3.3.3 微納尺度下多孔介質吸附氣和游離氣共存時的氣體運移模型 88
3.4 考慮二階滑移和壁面吸附的氣體滑移系數解析模型 92
3.4.1 圓形孔隙氣體流動模型 92
3.4.2 氣體滑移系數的分形模型 98
3.4.3 微納多孔介質內氣體滑移系數分析 103
參考文獻 107
第4章 基于數字巖心和格子玻爾茲曼方法的頁巖氣微觀流動模擬 111
4.1 頁巖多尺度數字巖心構建方法 111
4.1.1 多點統計學 112
4.1.2 模擬實例 116
4.1.3 小結 125
4.2 基于格子玻爾茲曼方法的頁巖氣微觀流動模擬 126
4.2.1 格子玻爾茲曼基本模型 126
4.2.2 考慮微尺度效應和氣體高壓影響的格子玻爾茲曼模型 127
4.2.3 基于格子玻爾茲曼的數字巖心內頁巖氣微觀流動模擬 136
4.3 考慮有機質吸附/解吸的頁巖氣流動模擬 150
4.3.1 分子模擬-格子玻爾茲曼方法結合的頁巖氣跨尺度流動模擬方法 150
4.3.2 有機質吸附/解吸對頁巖氣流動及生產的影響規律 154
4.4 考慮大密度比的頁巖氣、水兩相格子玻爾茲曼方法模擬 160
4.4.1 大密度比、高黏度比的格子玻爾茲曼兩相流動模擬模型 161
4.4.2 基于頁巖數字巖心的頁巖氣水流動機制 165
參考文獻 175
第5章 基于數字巖心和N-S方程直接求解的頁巖油微觀流動模擬 179
5.1 頁巖多礦物相數字巖心構建及孔隙表征 179
5.1.1 數字巖心通用構建方法 179
5.1.2 多礦物相數字巖心構建方法 182
5.1.3 基于孔隙網絡模型的孔隙表征方法 191
5.2 頁巖油單相直接流動模擬 194
5.2.1 頁巖油單相流動控制方程 194
5.2.2 頁巖油單相流動模型求解及驗證 196
5.2.3 規則孔隙單相流動規律 200
5.2.4 三維數字巖心單相流動規律 202
5.3 頁巖油水兩相直接流動模擬 208
5.3.1 頁巖油水兩相流動控制方程 208
5.3.2 頁巖油水兩相流動模型求解及驗證 208
5.3.3 規則孔隙兩相流動規律 213
5.3.4 三維數字巖心兩相流動規律 215
參考文獻 219
第6章 基于孔隙網絡模型的頁巖氣藏微觀流動模擬 221
6.1 孔隙網絡模型發展與應用 221
6.2 考慮頁巖氣傳輸機制和氣體性質的傳導率計算 223
6.3 頁巖數字巖心重構與孔隙網絡模型提取 234
6.4 頁巖氣藏微納尺度孔隙網絡模型單相流動模擬方法 242
6.4.1 頁巖有機質孔隙網絡氣體流動模擬方法 243
6.4.2 頁巖無機質孔隙網絡氣體流動模擬方法 249
6.4.3 考慮有機孔-無機孔相互作用雙重孔隙類型孔隙網絡氣體流動模擬方法 255
6.4.4 孔隙尺度-巖心尺度跨尺度實驗室壓力脈沖數據解釋方法 259
6.5 頁巖氣藏微納尺度孔隙網絡模型兩相流動模擬方法 267
6.5.1 頁巖有機質孔隙網絡氣水兩相流動規律 267
6.5.2 考慮有機孔-無機孔共存的雙重孔隙類型孔隙網絡氣水兩相流動規律 273
6.6 我國某頁巖氣藏區塊開發過程中的實際應用 283
6.6.1 頁巖氣藏研究區塊基礎數據資料獲取 283
6.6.2 頁巖氣藏研究區塊孔隙結構分析 285
6.6.3 頁巖氣藏研究區塊滲透率影響規律分析 288
6.6.4 頁巖氣藏研究區塊氣水相滲曲線影響規律分析 290
參考文獻 293
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