页岩气跨尺度运移的研究进展  070904M06003H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业研讨课 | 任课教师:林缅
授课时间: 星期三,第1、2、3 节
授课地点: 教二楼114
授课周次: 13、14、15、16
授课时间: 星期五,第1、2、3 节
授课地点: 教二楼114
授课周次: 13、14、15
课程编号: 070904M06003H 课时: 20 学分: 1.00
课程属性: 专业研讨课 主讲教师:林缅 助教:江文滨
英文名称: Research progress of multiscale transportation in shale gas 召集人:

教学目的、要求

本课程是地学院研究生的研讨课。通过本课程的学习,使学生认识页岩气运移的特点,了解页岩气的研究动向和亟待解决的问题及难点。目的是引导学生积极思考,培养逻辑思维能力,激发学生做科研工作的兴趣。
教学要求:通过本课程学习学生能够针对具体问题写一份完整的调研报告。

预修课程

石油地质、岩石力学、渗流力学

教 材

邹才能著,《非常规油气地质》,地质出版社,2011年3月

主要内容

第1部分 引言(2学时)
1.1本课程基本概况,包括课程内容、主要目的与作用、参考文献、教学安排与要求、教学方式和考试方式。
1.2全球非常规油气的勘探开发现状与趋势
1.3页岩气开发中的关键科学问题
第2部分 页岩储层和页岩气特征(6学时+研讨2学时)
2.1页岩孔隙特征及表征。综合介绍表征岩石孔隙结构的方法、手段,及其适用范围。重点介绍当前数字化表征岩石三维结构的研究进展,以及针对页岩储层开展的跨尺度岩石重构(2学时);
2.2页岩气含气性和扩散能力实验方法。介绍当前关于页岩气吸附、解吸和扩散能力实验研究方面的最新进展,包括当前先进的实验测试方法原理、要点及实际应用情况(2学时)
2.3微纳孔隙甲烷赋存特征。重点介绍从微观角度采用分子动力学方法研究微纳米孔隙甲烷吸附特征及其在等温吸附实验数据分析中的应用(2学时)
第3部分 页岩气跨尺度运移(6学时+研讨2学时)
   3.1孔隙簇流动等价模型。介绍微纳多孔介质等价模型的研究进展,重点介绍页岩气孔隙尺度流动模拟方法和参数意义明确的等价模型(2学时)
   3.2从纳米到微米的尺度升级。介绍当前微尺度岩块的输运模型研究进展。重点介绍考虑有机质和无机质耦合的输运模型,以及运用分形方法进行尺度升级的方法(2学时)
3.3页岩气跨尺度输运。介绍当前页岩气从纳米喉道到油藏尺度的各种升级模型,分析各类模型特点和优劣。(2学时)
第4部分  中国页岩气开发前景与挑战(2学时)
4.1美国页岩气成功开发的启示。比较中美页岩气富集形式和储层特点。
4.2介绍中国页岩气田资源分布,当前开采形势及发展前景。
教学的重点和难点为第2和3部分内容。

教学手段与方法: 多媒体教学,第2、3部分各安排2学时的课堂讨论。

实践:3学时,内容:参观页岩气跨尺度运移相关实验设备,地点中国科学院力学研究所

考核方式:读书报告

参考文献

Ambrose RJ, Hartman RC, et al. Shale gas-in-place calculations part i: new pore-scale considerations. SPE Journal. (2012). doi: 10.2118/131772-PA
Jiang WB, Lin M. Molecular Dynamics Investigation of Conversion Methods for Excess Adsorption Amount. Journal of Natural Gas Science & Engineering. (2018).    doi:10.1016/j.jngse.2017.11.006
Yi ZX, Lin M, et al. Pore network extraction from pore space images of various porous media systems. Water Resources Research. (2017). doi: 10.1002/2016WR019272
Darabi H, Ettehad A, et al. Gas flow in ultra-tight shale strata. J. Fluid Mech. (2012). doi:10.1017/jfm.2012.424
Jiang WB, Lin M. Parameter determination using 3D FIB-SEM images for development of effective model. Transport in Porous Media. (2017). doi:10.1007/s11242-016-0817-5
Cao GH. Lin M, et al. A 3D coupled model of organic matter and inorganic matrix for calculating the permeability of shale. Fuel. (2017). doi:10.1016/j.fuel.2017.05.052
Li CX, Lin M, et al. Investigation of intermingled fractal model for Organic-rich shale. Energy & Fuels. (2017). doi: 10.1021/acs.energyfuels.7b00834
Ji LL, Lin M, et al. An improved method for reconstructing the digital core model of heterogeneous porous media. Transport in Porous Media. (2018). doi: g/10.1007/s11242-017-0970-5