擴散是天然氣突破致密儲層孔隙的最重要途徑,是天然氣運移的決定性步驟。深入了解氣體擴散過程,開發(fā)能源氣體具有重要意義。
由于地下儲氣庫對二氧化碳有良好的吸附作用,向煤層中注入二氧化碳一方面可以增加碳甲烷,另一方面可以實現(xiàn)溫室氣體的地下儲存。由于二氧化碳的注入,儲層中同時存在兩種以上的氣體,其擴散行為不同于單一氣體。
利用分子動力學,研究人員研究了甲烷、二氧化碳及其混合物在煤中的自擴散和相互擴散行為。分析了氣體分子在分子水平上的自由碳體積和徑向分布函數(shù)。發(fā)現(xiàn)自由體積的大小和空間分布對氣體分子的擴散起著重要作用。
發(fā)現(xiàn)氣體的
本研究提供了難以實現(xiàn)或?qū)嶒灉y量的宏觀多組分擴散系數(shù),并為預測氣體運移提供了參數(shù)輸入。