烟道气驱替石英狭缝孔中页岩气的分子模拟摘要
为了探究石英狭缝孔中烟道气封存联合页岩气采收技术的效率,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和分子动力学(MD)模拟探讨了地质埋深、地层水含量和烟道气注入比例对烟道气(CO_2/N_2)驱替石英狭缝孔中页岩气(CH_4)效率的影响。通过系统分析各组分的密度分布、负载量、吸附热和相互作用能,确定了各组分的吸附机理和CH_4的采收率。混合组分中CH_4和N_2的负载量(Γ_(CH_4)和Γ_(N_2))与地层水含量呈负相关。随着地质埋深的增大,Γ_(CH_4)和Γ_(N_2)迅速增大,在埋深达到2 400 m后趋于平缓。CO_2的负载量(Γ_(CO_2))在埋深2 400 m出现最大值;在埋深小于2 400 m时,Γ_(CO_2)与地层水含量呈正相关;埋深大于2 400 m后,Γ_(CO_2)与地层水含量呈负相关。CH_4的采收率在埋深400~600 m处出现最大值,并随烟道气中CO_2摩尔分数的增大而增大,表明烟道气中的CO_2对CH_4有较强的驱替能力。
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