科學(xué)家已經(jīng)提煉了關(guān)于頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中發(fā)生的多尺度流動(dòng)過(guò)程的現(xiàn)有知識(shí)。這種專有技術(shù)被認(rèn)為對(duì)于提高氣體回收率和降低生產(chǎn)成本至關(guān)重要。

從新來(lái)源提取天然氣對(duì)于補(bǔ)充日益減少的傳統(tǒng)供應(yīng)至關(guān)重要。頁(yè)巖儲(chǔ)層主要儲(chǔ)存在泥巖孔隙中的氣體，泥巖由大小為4至60微米的粉砂礦物顆粒和小于4微米的粘土元素組成。令人驚訝的是，石油和天然氣行業(yè)仍然缺乏對(duì)孔隙空間和地質(zhì)因素如何影響氣體儲(chǔ)存及其在頁(yè)巖中流動(dòng)的能力的深刻理解。在EPJ E發(fā)表的一項(xiàng)研究中來(lái)自塞浦路斯尼科西亞大學(xué)的Natalia Kovalchuk和Constantinos Hadjistassou回顧了目前在頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中從納米到微觀尺度發(fā)生的流動(dòng)過(guò)程的知識(shí)狀況。這些知識(shí)有助于提高天然氣采收率并降低頁(yè)巖氣生產(chǎn)成本。

從頁(yè)巖中提取天然氣已經(jīng)成為北美的一種流行方法，盡管有一些公眾的反對(duì)，但它已經(jīng)吸引了越來(lái)越多的南美和亞洲的興趣。與常規(guī)儲(chǔ)層不同，頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)范圍從納米到微觀尺度;大多數(shù)天然氣儲(chǔ)層顯示出微觀或較大規(guī)模的孔隙。

在本文中，作者概述了關(guān)于頁(yè)巖基質(zhì)的孔隙分布和幾何形狀如何影響提取過(guò)程中氣體輸送過(guò)程的機(jī)理的最新見(jiàn)解。反過(guò)來(lái)，他們提出了一個(gè)基于通過(guò)掃描電子顯微鏡獲得的顯微圖像的模型，以確定整個(gè)頁(yè)巖的氣體壓力和氣體速度如何變化。該模型與實(shí)驗(yàn)證據(jù)一致。

作者揭示了巖石瓶頸的方向，密度和大小可能會(huì)影響天然氣生產(chǎn)的體積和流量，因?yàn)樗鼈儠?huì)對(duì)整個(gè)油藏的壓力分布產(chǎn)生影響。他們的數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)有的理論證據(jù)相符。