页岩混合润湿孔隙中流体-流体和固体-流体相互作用的分子动力学研究
页岩中存在大量的混合润湿孔隙,但对于具有亲水特征和疏水特征的孔隙中流体的运移规律,几乎没有资料.这种混合润湿性会影响流体的储集、分布、毛细管压力和流体运移.在这项研究中,本文使用分子动力学模拟来描述储层流体(如多组分烃类混合物和水)在混合润湿孔隙中的初始分布.这是记录此类孔隙中流体运移规律的必要先决条件.混合润湿孔隙的分子模型由干酪根组成,干酪根与两个粘土表面相隔一定距离.本文评估了在不同含水率情况下的水和单个烃类物质在空间上的分布特征.在整个研究过程中,平衡系统的结果表明,重组分(如沥青质/树脂组分)与干酪根表面之间具有很高的亲和力.更令人惊讶的结果是,在沥青质/树脂部分的极性组分和水之间观察到氢键.这就造成了沥青质/树脂具有部分亲水特征的情况.当这种情况发生时,亲水的粘土表面有效地变为疏水.一侧为沥青质层,另一测为干酪根的孔隙比混合润湿孔隙更具有油湿特征.因此,沥青质的存在有望创造出改善润湿性的条件,从而影响石油开采、石油运输和分配.这项工作另一个令人惊讶的结果是,水形成了在模型的相对表面之间架起桥梁的结构.当水的浓度值大于20％时,会出现这些水桥.换句话说,水不仅吸附在粘土表面,还形成了这些桥状结构.尽管如此,本文仍然观察到沥青质/树脂组分与水之间有很强的亲和力,导致混合润湿的程度较低.据本文所知,这项研究是首次将混合湿润孔隙中的水和多组分烃类混合物与现实的表面化学结合起来的研究,并为进一步研究页岩纳米孔隙中的水和烃类混合物运移以及提高采收率过程迈出了必要的第一步.
相互作用、流体相、沥青质、多组分烃类混合物、干酪根、分子动力学模拟、毛细管压力、提高采收率、运移规律、亲和力
TE312;P599;O657.3
2022-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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