眾所周知，頁巖中存在豐富的納米孔隙，并且具有低孔、低滲的特點(diǎn)，頁巖氣開采時(shí)必須采用水力壓裂等手段在儲(chǔ)層中形成密集有效的裂縫網(wǎng)才能實(shí)現(xiàn)商業(yè)開采。那么，頁巖氣的產(chǎn)量與有機(jī)質(zhì)內(nèi)的納米孔隙的關(guān)聯(lián)度如何?怎樣建立微觀與宏觀的聯(lián)系?是當(dāng)前頁巖氣開發(fā)中急需解決的科學(xué)問題。

　　近期，中科院力學(xué)所流固耦合實(shí)驗(yàn)室林緬研究團(tuán)隊(duì)針對這一問題取得重要進(jìn)展。研究工作得到了中科院先導(dǎo)B頁巖氣專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金和國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃等項(xiàng)目的支持研究成果發(fā)表在《石油科學(xué)和工程雜志》。

　　研究人員從認(rèn)識(shí)頁巖中至關(guān)重要的有機(jī)質(zhì)塊和有機(jī)質(zhì)孔出發(fā)，提出了有機(jī)質(zhì)表征單元體的概念，通過多尺度掃描圖像，結(jié)合統(tǒng)計(jì)方法，建立了具有oREV尺度的統(tǒng)計(jì)耦合模型。林緬介紹，該模型充分考慮了有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)的耦合。通過融合課題組前期工作，我們將納米喉道內(nèi)的甲烷吸附、有機(jī)質(zhì)內(nèi)甲烷的運(yùn)移擴(kuò)散，及無機(jī)質(zhì)內(nèi)裂縫網(wǎng)的達(dá)西流動(dòng)有機(jī)地結(jié)合在一起，形成了一套快速高效預(yù)測頁巖氣產(chǎn)量的方法，真正實(shí)現(xiàn)了跨尺度的滲流模擬。通過計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，統(tǒng)計(jì)耦合模型所預(yù)測的產(chǎn)量曲線比其他模型的結(jié)果更合理，能夠部分回答當(dāng)前關(guān)于理論預(yù)測產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量脫鉤的問題。