含水页岩气在页岩有机质纳米孔中吸附与流动的分子动力学模拟

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41902133
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0207.石油天然气地质学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Shale gas is a kind of new clean energy. The successful commercialization of shale gas in the United States has stimulated the booming of shale gas development around the world, made the occurrence and transport mechanism of shale gas in micro pores become a scientific hotspot. However, the problem has not been completely solved. Researchers mainly chose pure alkanes or carbon dioxide-alkanes mixed system as the object, while as an important component of shale gas, and also a component of fracturing fluid, research on water-methane mixture system is rare. This project aims to study the water-bearing shale gas adsorption and transport in shale organic nanopores by molecular dynamics simulation. After analyzing the distribution, diffusion and transport of water and methane, by self-complied program, it is expected to identify the state of water in water-bearing shale gas under the temperature and pressure condition of shale gas reservoirs, and to reveal mechanisms of water impact on shale gas adsorption and transport in organic nanopores under different ratio of water to shale gas. The successful implementation of this project will help to display the details of microcosmic adsorption and transport phenomenon at a molecular level, clarify the essence of microscopic occurrence and transport, enrich and improve the mechanism of occurrence and transport of shale gas in microscopic state, provide theoretical support for shale gas exploitation.
页岩气是一种清洁的新能源,美国页岩气成功商业化激发世界各国对页岩气的开发热潮,同时使得页岩气的微观赋存与流动机理成为科学研究热点,然而,这个问题仍没被完全解决。研究者多选择纯烷烃或二氧化碳-烷烃混合体系作为研究对象,而同样作为页岩气重要组成成分的水,其亦为压裂液的组成成分,水-甲烷混合体系的研究却鲜见。本项目旨在通过分子动力学模拟方法,研究含水页岩气在页岩有机质纳米孔中吸附与流动,通过自编程序分析水、甲烷的分布特征、扩散特征、流动特征等,明确页岩气赋存温压条件下含水页岩气中水的赋存状态,揭示水占页岩气比例变化对页岩气在有机质纳米孔中吸附与流动的影响机理。本项目的成功实施,将有助于从分子水平展示纳米吸附与流动细节,阐明微观赋存与输运物理本质,丰富和完善页岩气微观赋存与流动机理,从而为页岩气的开采提供理论支撑。

结项摘要

页岩气是一种清洁的新能源,美国页岩气成功商业化激发世界各国对页岩气的开发热潮,同时使得页岩气的微观赋存与流动机理成为科学研究热点,然而,这个问题仍没被完全解决。研究者多选择纯烷烃或二氧化碳-烷烃混合体系作为研究对象,而同样作为页岩气重要组成成分的水,其亦为压裂液的组成成分,水-甲烷混合体系的研究却鲜见。本项目旨在通过分子动力学模拟方法,研究含水页岩气在页岩有机质纳米孔中吸附状态与流动特征。完成了纯甲烷体系在石墨狭缝中的吸附与流动模拟,发现甲烷密度随温度的升高而降低、随压力的升高而升高、随孔径的增加而增加;甲烷的流动速度随温度的升高而升高、随压力的升高而降低、随孔径的增加而升高。实现了含水甲烷体系在石墨狭缝中的吸附状态与流动特征模拟,发现甲烷密度随温度升高而降低、随压力的升高而升高,对孔径变化不敏感;温度、压力与孔径升高均可导致甲烷流动速度加快。随着水含量的增加,甲烷与水的流动速度迅速降低,甚至形成水锁封闭狭缝,阻止狭缝中甲烷和水的流动。以上研究从分子水平展示纳米吸附与流动细节,有助于阐明微观赋存与输运物理本质,丰富和完善页岩气微观赋存与流动机理,从而为页岩气的开采提供理论支撑。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
First-principles calculations of thermodynamic properties of Ni sulfides in the upper mantle
上地幔镍硫化物热力学性质的第一性原理计算
  • DOI:
    10.1007/s00269-021-01155-5
  • 发表时间:
    2021-08
  • 期刊:
    Physics and Chemistry of Minerals
  • 影响因子:
    1.4
  • 作者:
    Tian Huiquan;Liu Shanqi;Zhang Qiuyuan;Zhao Yang;Tan Shucheng;Li Yongbing
  • 通讯作者:
    Li Yongbing
Revealing the Growth of H-2 + THF Binary Hydrate through Molecular Simulations
通过分子模拟揭示 H-2 THF 二元水合物的生长
  • DOI:
    10.1021/acs.energyfuels.0c03096
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Energy & Fuels
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Tian Huiquan;Zhang Zhengcai
  • 通讯作者:
    Zhang Zhengcai

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码