[發(fā)明專利]頁巖納米級(jí)孔隙中氣體傳輸流量的計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710402207.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN107480316B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾凡輝;程小昭;郭建春;龍川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/28
• 分類號(hào): G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京中索知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 霍春月

1.頁巖納米級(jí)孔隙中氣體傳輸流量的計(jì)算方法，其特征在于，包括下列步驟：

A、收集儲(chǔ)層溫度、儲(chǔ)層壓力、孔隙尺寸和氣體相關(guān)參數(shù)；

B、判斷儲(chǔ)層氣體流態(tài)；

利用克努森系數(shù)(K_n)判斷儲(chǔ)層中氣體流態(tài)，克努森系數(shù)(K_n)計(jì)算公式如下：

式中：K_n—克努森系數(shù)，無因次；K_B—玻爾茲曼常數(shù)，1.3805×10^-23J/K；p—儲(chǔ)層壓力，MPa；T—儲(chǔ)層溫度，K；π—常數(shù)，3.14；δ—?dú)怏w分子碰撞直徑，m；d—孔喉直徑，nm；

C、根據(jù)儲(chǔ)層氣體流態(tài)，建立相應(yīng)的氣體質(zhì)量傳輸方程；

D、建立儲(chǔ)層氣體在不同流態(tài)下的質(zhì)量傳輸統(tǒng)一方程；

E、根據(jù)所述質(zhì)量傳輸統(tǒng)一方程，計(jì)算在納米級(jí)孔隙中不同傳輸機(jī)理下氣體的傳輸流量在氣體總傳輸流量中的比例。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳輸流量的計(jì)算方法，其特征在于，上述步驟A中，所述氣體相關(guān)參數(shù)包括氣體類型、氣體常數(shù)、氣體摩爾質(zhì)量、氣體黏度、氣體分子密度、表面最大濃度、朗格繆爾壓力和表面擴(kuò)散系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳輸流量的計(jì)算方法，其特征在于，上述步驟C中，所述質(zhì)量傳輸方程包括游離氣質(zhì)量傳輸方程和吸附氣質(zhì)量傳輸方程。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述傳輸流量的計(jì)算方法，其特征在于，上述步驟D中，所述質(zhì)量傳輸統(tǒng)一方程及計(jì)算公式如下：

式中：J_tol—總的質(zhì)量流量，kg/(m²·s)；J_vicious—黏性流質(zhì)量流量，kg/(m²·s)；J_slip—滑脫效應(yīng)質(zhì)量流量，kg/(m²·s)；J_knudsen—克努森擴(kuò)散質(zhì)量流量，kg/(m²·s)；J_surface—表面擴(kuò)散質(zhì)量流量，kg/(m²·s)；ρ—?dú)怏w密度，kg/m³；μ—?dú)怏w黏度，Pa·s；k_D—頁巖固有滲透率，m²；d_m—?dú)怏w分子直徑，m；r—孔吼半徑，m；p—儲(chǔ)層壓力，MPa；p_L—Langmuir壓力，MPa；F—滑脫系數(shù)，無量綱；D_k—克努森擴(kuò)散系數(shù)，m²/s；M—?dú)怏w摩爾質(zhì)量，kg/mol；Ds—表面擴(kuò)散系數(shù)，m²/s；C_smax—吸附氣最大吸附濃度，mol/m³；ε—貢獻(xiàn)系數(shù)，無因次。