基于LBM页岩微观尺度气体流动模拟研究

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ＤＯＩ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００６－６５３５２０１７０３０１３基于ＬＢＭ页岩微观尺度气体流动模拟研究任１，２１，２１，２１，２岚，傅燕鸣，胡永全，赵金洲（１油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都６１０５００；２西南石油大学，四川成都６１０５００）摘要：页岩有机质存在大量的微纳米孔隙，分布在该尺度孔隙中的页岩气在开采条件下的流动表现为特殊复杂的流动形态，达西渗流定律已不适用于页岩储层微纳米尺度孔隙中气体流动的模拟计算与表征。采用格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方法，基于页岩气微观尺度气体流动特征，结合真实气体状态方程，建立了页岩微尺度气体流动的物理模型和数学模型，得到不同参数下微观气体边界滑移速度分布和压力分布规律。计算结果表明：孔隙尺寸和压力是页岩气在微纳米孔隙中的流动能力的决定性参数，孔隙尺寸和压力的增加将导致气体压缩效应增强，滑脱效应减弱；温度升高和压力降低均能促进吸附气体发生解吸，且页岩气的解吸吸附效应对于温度的变化相对于压力更敏感。该研究对认识页岩气微观流动规律具有重要的理论价值，对制订合理的开采制度，实现页岩气长效生产具有重要指导意义。关键词：页岩；气体流动；边界滑移速度；微纳米孔隙；格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方法中图分类号：ＴＥ３１２文献标识码：Ａ文章编号：１００６－６５３５（２０１７）０３－００７０－０６ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＭｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃＧａｓＦｌｏｗｉｎｇｉｎＳｈａｌｅＢａｓｅｄｏｎＬＢＭ１，２，１，２１，２１，２ＲｅｎＬａｎＦｕＹａｎｍｉｎｇ，ＨｕＹｏｎｇｑｕａｎ，ＺｈａｏＪｉｎｚｈｏｕ（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｉｌａｎｄＧａｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ６１０５００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ６１０５００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅａｒｅａｇｒｅａｔｎｕｍｂｅｒｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏｐｏｒｅｓｉｎｔｈｅｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｓｏｆｓｈａｌｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅｓｈａｌｅｇａｓｉｎｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏｐｏｒｅｓｉｓｐｒｏｄｕｃｅｄ，ｉｔｓｆｌｏｗｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｓａｒｅｓｐｅｃｉａｌａｎｄｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ，ｓｏＤａｒｃｙｆｌｏｗｌａｗｉｓｎｏｔｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｖｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｇａｓｆｌｏｗｉｎｇｉｎｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏｐｏｒｅｓｏｆｓｈａｌｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｇａｓｆｌｏｗｉｎｇｉｎｓｈａｌｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｉｔｓｐｈｙｓｉｃａｌｍｏｄｅｌａｎｄｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｗｅｒｅａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｌａｔｔｉｃｅＢｏｌｔｚｍａｎｎｍｅｔｈｏｄ（ＬＢＭ）ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒｅａｌｇａｓｓｔａｔｅｅｑｕａｔｉｏｎ．Ａｎｄｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｌａｗｓｏｆｂｏｕｎｄａｒｙｓｌｉｄｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｇａｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｆｉｇｕｒｅｄｏｕｔ．Ｉｔｉｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｐｏｒｅｓｉｚｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｄｏｍｉｎａｔｅｔｈｅｆｌｏｗｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｓｈａｌｅｇａｓｉｎｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏｐｏｒｅｓ．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｐｏｒｅｓｉｚｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙｅｆｆｅｃｔｏｆｇａｓｇｅｔｓｓｔｒｏｎｇｅｒａｎｄｔｈｅｓｌｉｐｐａｇｅｅｆｆｅｃｔｇｅｔｓｗｅａｋｅｒ．Ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｃａｎｂｏｔｈｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆａｄｓｏｒｂｅｄｇａｓ，ａｎｄｔｈｅｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｓｈａｌｅｇａｓｉｓｍｏｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｔｈａｎｔｏｐｒｅｓｓｕｒｅｃｈａｎｇｅ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙｖａｌｕａｂｌｅｆｏｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｆｌｏｗｉｎｇｌａｗｓｏｆｓｈａｌｅｇａｓ．Ａｎｄｔｈｅｙｃａｎｐｌａｙａｇｕｉｄｉｎｇｒｏｌｅｉｎｐｒｅｐａｒｉｎｇｒａｔｉｏｎａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｒｅａｌｉｚｉｎｇｌｏｎｇ－ｔｅｒｍｅｆｆｉｃｉｅｎｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｈａｌｅｇａｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈａｌｅ；ｇａｓｆｌｏｗｉｎｇ；ｂｏｕｎｄａｒｙｓｌｉｄｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙ；ｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏｐｏｒｅ；ｌａｔｔｉｃｅＢｏｌｔｚｍａｎｎｍｅｔｈｏｄ强［１－４］。现有研究成果表明：微纳米级孔隙中的气０引言体流动与常规储层的达西流动之间具有明显差异，页岩储层具有比常规气藏更为复杂的孔隙结且更难准确表征其运动规律［５－６］；对滑移效应、构，微纳米级有机质孔隙的发育使孔隙非均质性增Ｋｎｕｄｓｅｎ边界层和吸附解吸现象等渗流特征的模收稿日期：２０１６１１０２；改回日期：２０１７０３０４基金项目：国家自然科学基金“基于页岩复杂流动行为的动态评价模型”（５１４０１２０４）；国家科技重大专项“涪陵页岩气开发示范工程”（２０１６ＺＸ０５０６０）作者简介：任岚（１９７９—），男，副教授，２００３年毕业于西南石油学院石油工程专业，２０１１年毕业于西南石油大学油气田开发工程专业，获博士学位，现从事万方数据非常规油气藏增产改造理论与技术研究工作。 第３期任岚等：基于ＬＢＭ页岩微观尺度气体流动模拟研究７１拟仍处于起步阶段［７－９］；在侧重于滑移效应、Ｋｎｕｄ子［１９］；Ｈｅ为考虑气体吸附解吸效应的有效孔隙特［２０］３ｓｅｎ边界层和吸附解吸效应的研究过程中，有必要征尺寸，ｎｍ；ρ为气体密度，ｋｇ／ｍ，采用Ｐ－Ｒ真对微尺度现象和页岩有机质中气体的流动影响因实气体状态方程［２１］计算实际气藏条件下甲烷的密素开展深入的理论研究和讨论［１０－１７］。基于此，在度；ｂ＝２πｄ３／３ｍ，ｍ３／ｋｇ。考虑滑移效应、Ｋｎｕｄｓｅｎ边界层、吸附效应基础上，建立了相应的真实气体１２Ｂｌｏｔｚｍａｎｎ数学模型的建立ＬＢＭ（格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方法）计算模型，探究了页岩气微尺度流动压力和速采用格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ－ＢＧＫ方程的Ｄ２Ｑ９（二维度分布规律，深入分析了压力、温度、孔隙尺寸和吸空间，９个离散速度）模型［２２］，对图１所示的微纳附解吸作用对页岩气微观流动的影响。米孔隙中甲烷气体的流动进行模拟计算。通过ＢＧＫ近似，时间、空间和速度离散，得到完全离散１模型建立化的格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ－ＢＧＫ模型［２３］：１１１物理模型ｆ（ｎ＋ｃｉδｉ，ｔ＋δｔ）－ｆｉ（ｎ，ｔ）＝－[ｆ（ｎ，ｔ）－ｆｉｅｑ（ｎ，ｔ）]ｉｉτ考虑气体在储层微纳米孔隙中的流动受黏性（３）流、滑脱效应、吸附解吸现象、Ｋｎｕｄｓｅｎ层的影响，（ｃ２２ｅｑｃｉξｉξ）ξｆｉ（ｎ，ｔ）＝ωｉρ１＋＋－（４）建立页岩储层小尺度（微纳米级）孔隙气体流动的[ｃ２２ｃ４２ｃ２]物理模型（图ｓｓｓ１）。式中：ｆｉ（ｎ，ｔ）表示ｔ时刻，ｎ＝（ｘ，ｙ）处速度为ｃｉ的粒子密度分布函数，下标ｉ＝０～８，表示图１中的速度方向；δｉ为空间步长；δｔ为时间步长；τ为无量纲松弛时间；ｅｑｆｉ（ｎ，ｔ）表示相应时刻地点的局部平衡态分布函数；ξ＝（ｕ，ｖ），为流体宏观速度，ｕ表示ｘ方向速度分量，ｖ表示ｙ方向速度分量；ｃｓ为格子声速，ｃｓ＝１／槡３；ωｉ为权重因子，ω０＝４／９，ω１～４＝１／９，ω５～８＝１／３６；ｃｉ为沿着格子迁移方向的单位矢量，ｃ１＝（０，０），ｃ＝（１，０），ｃ＝（０，１），ｃ＝（－１，０），ｃ＝（２３４５１，１），ｃ６＝（－１，１），ｃ７＝（－１，－１），ｃ８＝（１，－１）。模型的宏观密度、宏观速度和宏观压力的表达式为：８（图１页岩微纳米孔隙中气体流动示意图ρ（ｎ，ｔ）＝∑ｆｉｎ，ｔ）ｉ＝０为简化计算，假设页岩微纳米级孔隙中气体的８（ρ（ｎ，ｔ）ξ（ｎ，ｔ）＝∑ｃｉｆｉ（ｎ，ｔ）５）流动满足以下条件：模拟气体为单组分甲烷真实气ｉ＝０２体；吸附气与自由气相互独立，吸附气仅对流动空ｐ＝ρ（ｎ，ｔ）ｃｓ间的有效尺寸有影响；忽略重力作用。式中：ρ（ｎ，ｔ）、ξ（ｎ，ｔ）和ｐ分别表示ｔ时刻，ｎ＝（ｘ，根据Ｋｎ数的定义有［１８］：ｙ）处宏观密度、宏观速度和宏观压力。ｍＫｎ＝（１）１３松弛时间和边界处理２χ槡２ρｄＨｅ５２３格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方法用于模拟页岩纳米孔隙χ＝１＋ｂρ＋０２８６９（ｂρ）＋０１１０３（ｂρ）＋中气体流动时，首先需要解决８２个基本问题，松弛００３８６（ｂρ）４（２）时间τ与Ｋｎ数的关系和边界条件的处理［２４］。基－２６于动力学理论并且考虑式中：ｍ为甲烷分子质量，ｋｇ，ｍ＝２５６８×１０ｋｇ；ｄＫｎｕｄｓｅｎ层和气体稠密性为甲烷分万方数据子直径，ｎｍ，ｄ＝０３８ｎｍ；χ为碰撞修正因的影响，可得松弛时间和Ｋｎ数之间的关系［２５］： ７２特种油气藏第２４卷１６２比。τｅ＝χ＋ＮＫｎ·ψ（Ｋｎ）（１＋０５ｂρＸ）（６）表２槡π１相关模拟参数参数取值２－３／４ψ（Ｋｎ）＝ａｒｃｔａｎ（槡２Ｋｎ）（７）气藏压力／ＭＰａ３０π气体常数－１－１式中：／（Ｊ·Ｋ·ｋｇ）５１９６５４５τｅ为有效松弛时间；Ｎ为特征尺度方向的网特征长度／ｎｍ１００格数；ψ（Ｋｎ）为将Ｋｎｕｄｓｅｎ层的影响平均到整个流格子数Ｎｘ×Ｎｙ２０２×２１动区域的修正模型。温度／Ｋ３５０上下边界采用反弹与镜面反射混合格式，以准进出口压力比１４－３确实现气体分子与固体壁面之间存在的切向速度气体黏度／（１０ｍＰａ·ｓ）９６差，即滑移效应。上边界和下边界分布函数的具体出口端Ｋｎ０００６７计算方法见文献［２６］，弹回比例系数ｒｂ的选取方由于真实气体和理想气体模拟计算结果差别法见文献［２５］，左右边界采用压力驱动边界，计算较大［１７］，分别对真实气体和理想气体状态下的孔方法见文献［１５］。道沿程无因次压力偏移量和孔道剖面的速度进行模拟计算。其中，孔道沿程无因次压力偏移量为孔２模拟结果及讨论道中心轴线位置（ｙ／Ｈ＝０５，ｙ／Ｈ为孔道宽度方向上ｙ点的无因次距离）处的压力偏移量，孔道剖面２１模型准确性验证的速度分布为孔道中心点位置（ｘ／Ｌ＝０５，ｘ／Ｌ为为验证模型的准确性，分别采用ＬＢＭ模型、孔道长度方向上ｘ点的无因次距离）处的速度分Ｋａｒｎｉａｄａｋｉｓ［２７］提出的经验公式法和Ｇｕｏ等［２８］的解布，模拟计算结果见图２。析解，以涪陵页岩气田礁石坝区块焦页Ｘ－３ＨＦ井由图２可知：无论真实气体还是理想气体，地层参数为模拟参数（表１），将计算结果进行对ＬＢＭ模型得到的孔道中心处速度剖面及沿程无因图２不同模拟方法的参数计算结果对比次压力分布与Ｋａｒｎｉａｄａｋｉｓ模型、Ｇｕｏ模型计算结果的拟合程度均较高，总体误差小于２２微观尺度气体流动影响因素分析２％，说明ＬＢＭ模型是准确的。同时，由图２ａ可知：气体在微纳米２２１压力的影响孔道中流动时，压力梯度不再是常数，这是微孔道４组模拟相关参数为：特征尺寸Ｈ＝５０ｎｍ，出中气体的压缩效应导致的结果［１５］。由图２ｂ可知：口端压力分别ｐｏｕｔ＝１０、２０、４０、６０ＭＰａ，其他参数如孔道中心速度剖面呈抛物线型，但在孔道上下壁面表１所示（图３、４）。由图３可知：随着压力由１０处的速度不再为０，验证了气体滑移现象。同时，ＭＰａ增至６０ＭＰａ，无因次压力偏移量增加了约真实气体的无因次压力偏移量和速度明显低于理２７０％（ｘ／Ｌ＝０５处），孔道内压力分布的非线性程想气体。这是因为在微纳米孔隙中，分子尺寸、分度逐渐增强，气体压缩效应越来越显著。由图４可子间的相万方数据互作用和气体稠密性等因素都不能忽略。知：孔隙壁面边界滑移速度沿着孔道方向的速度接 第３期任岚等：基于ＬＢＭ页岩微观尺度气体流动模拟研究７３近于线性变化，越靠近出口端，其速度越大，其出口Ｋｒ增加越快。这是因为在其他条件不变的情况端速度为入口端速度的１４倍；并且随着压力由下，随着压力的降低，气体分子的平均自由程增大，６０ＭＰａ降至１０ＭＰａ，边界滑移速度增加了４０１％甲烷气体的密度减小，与孔隙壁面的相互作用减（ｘ／Ｌ＝０５处），边界滑移效应越发显著。弱，气体流动阻力变小，从而使得流动能力增强，宏观上表现为页岩表观渗透率增加，储层的渗流能力增强，页岩气产量的下降速度减缓，该效应对页岩气长效生产具有重要意义。２２２孔隙尺寸的影响４组模拟相关参数如下：出口压力ｐｏｕｔ＝１０ＭＰａ，孔隙尺寸分别为１０、２０、４０、８０ｎｍ，其他参数如表１。图６和图７分别为不同特征长度下，孔道沿程的无因次压力偏移量分布和下壁面无因次滑移速度分布。由图６可知：在其他模拟参数一定图３不同压力下孔道沿程无因次压力偏移量时，当孔隙半径由１０ｎｍ增至８０ｎｍ时，无因次压力偏移量增加了１３４９倍（ｘ／Ｌ＝０５处），且孔隙半径越大，无因次压力偏移量的变化越显著，压缩效应越强。相反的，图７中壁面沿程滑移速度的线性增长趋势逐渐变得平缓，且边界滑移速度减小了４８２％（ｘ／Ｌ＝０５处），滑移效应减弱。图４不同压力下孔道边界滑移速度由以上分析可知，压力的增加使压缩效应增强而滑移效应减弱，为综合显示压力对微尺度气体流动的影响，引入表观渗透率Ｋａ与达西渗透率Ｋ∞的比值Ｋｒ（Ｋｒ＝Ｋａ／Ｋ∞）。通过模拟得到不同出口端压力ｐｏｕｔ＝０１～１０００ＭＰａ（温度Ｔ＝３００、３５０、４００图６不同特征长度下沿程无因次压力偏移量Ｋ）下Ｋｒ随压力变化的关系（图５）。图７不同特征长度下边界滑移速度不同特征长度（孔隙尺寸）Ｈ（Ｈ＝１～１００ｎｍ，图５不同温度下Ｋｒ与出口端压力的关系曲线温度Ｔ＝３００、３５０、４００Ｋ）下Ｋｒ与特征长度的关系由图５可知：随着出口端压力由１０００ＭＰａ降曲线如图８所示。由图８可知：在模拟范围内，当至０１ＭＰ万方数据ａ，Ｋｒ由１０增至３５左右，且压力越低，温度和出口端压力不变时，随着特征长度由１００ ７４特种油气藏第２４卷ｎｍ减小至１ｎｍ，Ｋｒ由１０增至４０，且特征长度越隙半径变大；同时，随着温度升高，气体分子与气体小，增加速率越快。这是因为分子平均自由程仅与分子、气体分子与孔隙壁面的碰撞增强，加剧了孔压力、温度相关，当二者不变时，特征长度的减小导道中气体分子与壁面分子的动能交换，促进了气体致Ｋｎ增大，微观流态逐渐从连续流向过渡流、滑在页岩有机质孔隙中的流动。移流和分子自由流转换，分子与壁面的碰撞更加剧烈，逐渐成为主导作用，壁面滑移速度增大，从而增强了气体微尺度流动效应。图９不同条件下Ｍ与特征尺寸的关系曲线３结论图８不同温度下Ｋｒ与特征长度之间的关系２２３吸附作用的影响（１）气体在页岩微纳米孔隙中的流动存在明定义Ｍ＝Ｋａ１／Ｋａ２，Ｋａ１、Ｋａ２分别为考虑吸附层和显的压缩效应和滑移效应，压缩效应导致沿着纳米不考虑吸附层情况下的表观渗透率，－３２孔道长度方向的压力分布呈非线性变化，滑移效应１０μｍ。模拟不同条件下Ｍ值与特征尺寸的关系（图９）。在增强气体在页岩有机质孔隙中的流动能力。且随模拟的孔隙半径范围内，Ｍ值始终大于或者等于着压力的降低或者孔隙半径的减小，压缩效应减弱１，即考虑吸附层时的表观渗透率比不考虑吸附层而滑移效应增强。时大，当孔隙半径大于１０ｎｍ时，Ｍ≈１且变化趋势（２）温度与压力会影响吸附层厚度，从而影响平缓，当孔隙半径小于１０ｎｍ时，Ｍ值呈现快速增有效流动孔隙尺寸的大小，进而影响气体在纳米孔加的趋势。说明在微纳米尺度下，吸附作用对微尺隙中的流动规律，在页岩气数值模拟计算过程中，度流动的影响不可忽略。在Ｔ＝３００Ｋ时，相同孔吸附作用对气体流动规律的影响不可忽略。隙半径条件下，压力由２０ＭＰａ降至５ＭＰａ，Ｍ值减（３）孔隙尺寸、压力和温度的改变都会影响气小。这主要是因为当孔隙半径一定时，随着压力的体在纳米孔隙中的微观流动行为。且随着压力和降低，导致页岩吸附总气量降低，气体在壁面覆盖孔隙尺寸的减小或者温度的增加，气体在纳米孔隙率降低，有效孔隙半径增大，气体滑脱效应减弱。中的流动能力增强。在ｐ＝２０ＭＰａ时，相同孔隙半径条件下，温度由３００参考文献：Ｋ升至４００Ｋ，Ｍ值增大。这主要是因为页岩对甲烷的吸附以物理吸附为主，当温度升高时，甲烷分［１］贾承造，邹才能，李建忠，等中国致密油评价标准、主子的热运动加剧，其动能增加，使其逃脱孔隙壁面要类型、基本特征及资源前景［Ｊ］石油学报，２０１２，３３束缚力的概率增大，造成吸附量降低，有效孔隙半（３）：３４３－３５０径增加，气体滑脱效应减弱。［２］ＫＡＮＧＳＭ，ＦＡＴＨＩＥ，ＡＭＢＲＯＳＥＲＪ，ｅｔａｌＣａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｓｔｏｒａｇｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｏｒｇａｎｉｃ－ｒｉｃｈｓｈａｌｅｓ［Ｊ］ＳＰＥ２２４温度的影响Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１３，１６（４）：８４２－８５５由图５和图８可知：当其他参数一定时，温度［３］郭为页岩储层特征与渗流机理研究［Ｄ］北京：中国越高，表观渗透率与固有渗透率的比值越大。这是科学院研究生院（渗流流体力学研究所），２０１４因为温度的升高导致吸附气的解吸效应增强，更多［４］赵千慧，李治平，赖枫鹏，等页岩气藏岩石孔隙分形的吸附气万方数据体发生解吸，吸附层覆盖率变小，有效孔特征［Ｊ］辽宁工程技术大学学报，２０１６，３５（９）：９１４－ 第３期任岚等：基于ＬＢＭ页岩微观尺度气体流动模拟研究７５９１９［１７］姚军，赵建林，张敏，等基于格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方法的［５］任岚，舒亮，胡永全，等纳米尺度页岩储层的气体流页岩气微观流动模拟［Ｊ］石油学报，２０１５，３６（１０）：动行为分析［Ｊ］西南石油大学学报（自然科学版），１２８０－１２８９２０１４，３６（５）：１１１－１１６［１８］ＲＯＹＳ，ＲＡＪＵＲ，ＣＨＵＡＮＧＨＦ，ｅｔａｌＭｏｄｅｌｉｎｇｇａｓ［６］ＪＡＶＡＤＰＯＵＲＦＮａｎｏｐｏｒｅｓａｎｄａｐｐａｒｅｎｔｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｌｏｗｔｈｒｏｕｇｈｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓａｎｄｎａｎｏｐｏｒｅｓ［Ｊ］Ｊｏｕｒｎａｌｇａｓｆｌｏｗｉｎｍｕｄｒｏｃｋｓ（ＳｈａｌｅｓａｎｄＳｉｌｔｓｔｏｎｅ）［Ｊ］ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ，２００３，９３（８）：４８７０－４８７９ｏｆＣａｎａｄｉａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９，４８（８）：１６－２１［１９］ＣＨＡＰＭＡＮＳＣＯＷＬＩＮＧＴＧ，ＰＡＲＫＤＴｈｅｍａｔｈｅｍａｔ［７］ＮＩＥＸ，ＤＯＯＬＥＧＧＤ，ＣＨＥＮＳＬａｔｔｉｃｅ－Ｂｏｌｔｚｍａｎｎｓｉｍｕｉｃａｌｔｈｅｏｒｙｏｆｎｏｎ－ｕｎｉｆｏｒｍｇａｓｅｓ［Ｍ］Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ：ＣａｍｌａｔｉｏｎｓｏｆｆｌｕｉｄｆｌｏｗｓｉｎＭＥＭＳ［Ｊ］ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌｂｒｉｄｇｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，１９７０：３８９－３８９Ｐｈｙｓｉｃｓ，２００２，１０７（１）：２７９－２８９［２０］郭为，熊伟，高树生，等页岩气等温吸附／解吸特征［８］ＬＩＭＣＹ，ＳＨＵＣ，ＮＩＵＸＤ，ｅｔａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌａｔｔｉｃｅ［Ｊ］中南大学学报（自然科学版），２０１３，４４（７）：２８３６Ｂｏｌｔｚｍａｎｎｍｅｔｈｏｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｆｌｏｗｓ［Ｊ］－２８４０ＰｈｙｓｉｃｓｏｆＦｌｕｉｄｓ，２００２，１４（７）：２２９９－２３０８［２１］ＹＵＡＮＧＰ，ＳＣＨＡＥＦＥＲＬＥｑｕａｔｉｏｎｓｏｆｓｔａｔｅｉｎａｌａｔｔｉｃｅ［９］王佐，刘雁，张家忠过渡区微尺度流动的有效黏性多Ｂｏｌｔｚｍａｎｎｍｏｄｅｌ［Ｊ］ＰｈｙｓｉｃｓｏｆＦｌｕｉｄｓ，２００６，１８（４）：松弛系数格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ模拟［Ｊ］物理学报，２０１６０４２１０１（１）：２９１－３００［２２］ＱＩＡＮＹＨ，ｅｔａｌＬａｔｔｉｃｅＢＧＫｍｏｄｅｌｓｆｏｒｎａｖｉｅｒ－ｓｔｏｋｅｓ［１０］ＴＡＮＧＧＨ，ＴＡＯＷＱ，ＨＥＹＬＬａｔｔｉｃｅＢｏｌｔｚｍａｎｎｅｑｕａｔｉｏｎ［Ｊ］Ｅｐｌ，１９９２，１７（６ＢＩＳ）：４７９ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｇａｓｆｌｏｗｉｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ［Ｊ］Ｉｎ［２３］何雅玲，王勇，李庆格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方法的理论及应ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｄｅｒｎＰｈｙｓｉｃｓＣ，２００４，１５（２）：用［Ｍ］北京：科学出版社，２００８：９１－９３３３５－３４７［２４］林缅，江文滨，李勇，等页岩油（气）微尺度流动中［１１］岳向吉，陆艳君，朱庆贺，等气体微尺度流动的格子的若干问题［Ｊ］矿物岩石地球化学通报，２０１５，３４Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ模拟［Ｊ］东北大学学报（自然科学版），（１）：１８－２８２０１４，３５（６）：８５４－８５７［２５］ＧＵＯＺ，ＺＨＡＯＴＳ，ＳＨＩＹＰｈｙｓｉｃａｌｓｙｍｍｅｔｒｙ，ｓｐａｔｉａｌ［１２］田智威，郑楚光，王小明过渡区气体微尺度流动的ａｃｃｕｒａｃｙ，ａｎｄｒｅｌａｘａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆｔｈｅｌａｔｔｉｃｅＢｏｌｔｚｍａｎｎｅ格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ模拟［Ｊ］力学学报，２００９，４１（６）：８２８ｑｕａｔｉｏｎｆｏｒｍｉｃｒｏｇａｓｆｌｏｗｓ［Ｊ］ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓ－８３４ｉｃｓ，２００６，９９（７）：６３４－６３５［１３］刘加利，张继业，张卫华微尺度下气体在过渡区内［２６］ＳＵＣＣＩＳＭｅｓｏｓｃｏｐｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｓｌｉｐｍｏｔｉｏｎａｔｆｌｕｉｄ－流动的格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ模拟［Ｊ］西南交通大学学报，ｓｏｌｉｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｗｉｔｈｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｃａｔａｌｙｓｉｓ［Ｊ］Ｐｈｙｓｉ２０１３，４８（４）：７３１－７３７ｃａｌＲｅｖｉｅｗＬｅｔｔｅｒｓ，２００２，８９（６）：０６４５０２［１４］ＦＡＴＨＩＥ，ＡＫＫＵＴＬＵＩＹＬａｔｔｉｃｅＢｏｌｔｚｍａｎｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒ［２７］ＫＡＲＮＩＡＤＡＫＩＳＧＥ，ＢＥＳＫＯＫＡ，ＡＬＵＲＵＮＭｉｃｒｏｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｈａｌｅｇａｓｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｋｅｒｏｇｅｎ［Ｊ］ＳＰＥｆｌｏｗｓａｎｄｎａｎｏｆｌｏｗｓ：ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｍ］．Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１２，１８（１８）：２７－３７ＮｅｗＹｏｒｋ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，２００５：４２１－４２５［１５］宁正福，王波，杨峰，等页岩储集层微观渗流的微尺［２８］ＧＵＯＺ，ＳＨＩＢ，ＺＨＡＯＴＳ，ｅｔａｌＤｉｓｃｒｅｔｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎ度效应［Ｊ］石油勘探与开发，２０１４，４１（４）：４４５－４５２ｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｌａｔｔｉｃｅＢｏｌｔｚｍａｎｎｅｑｕａｔｉｏｎｉｎ［１６］ＲＥＮＪ，ＰＩＮＧＧ，ＧＵＯＺ，ｅｔａｌＡｌａｔｔｉｃｅＢｏｌｔｚｍａｎｎｍｏｄｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｍｉｃｒｏｓｃａｌｅｇａｓｆｌｏｗｓ［Ｊ］ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗｅｌｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｇａｓｆｌｏｗｉｎｋｅｒｏｇｅｎｐｏｒｅｓ［Ｊ］ＴｒａｎｓｐｏｒｔＥ，２００７，７６（５）：０５６７０４ｉｎＰｏｒｏｕｓＭｅｄｉａ，２０１５，１０６（２）：２８５－３０１编辑孟凡勤万方数据