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[科学探索]地下存在分子尺度的流动吗? [复制链接]

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在线cllipe
 
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只看楼主 正序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2012-06-28 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
— 本帖被 cllipe 执行提前操作(2019-08-04) —
●李传亮

最近几年微尺度研究成了热点,已开始研究单个孔隙中单个分子(分子尺度)的流动问题了,虽然很不靠谱,但非常热门已成事实了。

所谓分子尺度的流动,就是流体分子之间的距离与孔隙尺度相当的流动问题。此时流体已不能视为连续介质,而必须视为离散介质,常规的流动方程都不能采用,必须采用分子动力学的相关方法。

当流体分子的距离非常小,远远小于孔隙的尺度时,流体可视为连续介质,此时Darcy方程和NS方程都可以应用。

下图是连续介质流动和离散介质流动的示意图,中间还有过渡流。



还有人更加不靠谱,从过渡流里又分出了滑移流,流体分子怎么会滑移呢?滑移流动不就没有摩擦、也就没有能量损失了吗?

下面计算一下地下到底有没有分子尺度的离散介质流动。

1摩尔的气体分子数目是6.02×1023个,在地面标准条件下占有的体积是22.4L,也就是0.0224m3,1个分子占有的体积是3.72×10-25m3,可求得分子之间的距离为0.892×10-9m,也就是0.892nm。

地面的压力为0.1MPa,地下的压力要高100多倍,分子之间的距离也要小很多,基本都在nm量级,甲烷分子的大小为0.4nm,而地下的储集空间都在μm量级之上,比分子间距大1000多倍,怎么可能存在离散流呢?

虽然煤岩和页岩的最小孔隙可以达到nm量级,但煤层气和页岩气并不是储集在最小的孔隙中,而是储集在较大的孔隙中。

可见分子尺度的离散流动,并不适合地下的油气研究。

若地下真的存在离散流,一个孔隙只有少数几个分子在里面晃动,这样的油气资源还有开采价值吗?如果孔隙中有稀稀拉拉几个分子,压力的概念没有了,分子进去出来都靠什么力量驱动呢?
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离线sichuancj
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只看该作者 17楼 发表于: 2019-08-09 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
非常赞同李老师观点
离线good119
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只看该作者 16楼 发表于: 2019-08-05 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
学习学习
离线阿哼
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只看该作者 15楼 发表于: 2016-05-15 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
人有多大胆,地有多大产嘛~不过这么大胆的想法还是得要谨慎应用才好
离线傲岸
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只看该作者 14楼 发表于: 2016-05-12 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
开拓思维....
离线wks9998
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只看该作者 13楼 发表于: 2016-05-12 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
举个例子说吧,假定为了减小地下流体流动阻力,采用某种分子或原子或纳米材料使它们吸附在岩石上,研究这种吸附机理,研究这种吸附后对流体流动规律的影响,算不算分子尺度的流动研究呢?微观的影响会波及宏观表现的。作为老师要开拓学生的思维,所有的思考与研究都可以开展,当然对于弄虚作假的,还是要抨击。
离线wks9998
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只看该作者 12楼 发表于: 2016-05-12 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
地下流体流动当然存在分子尺度的流动。所有流动都是分子尺度流动组成流体微团流动,最后就是我们肉眼能观察到的宏观流动。这有什么值得质疑的地方吗?不同的研究采用的微观尺度不一样。更微观的原子流动也存在呀,流体流动的过程中,组成流体的那些原子不也在流动吗?

楼主留言:

显然没有理解帖子的意思,这里说的分子尺度是指孔隙大小正好与分子大小相当。

离线liuqing
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只看该作者 11楼 发表于: 2016-05-09 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
老师解释的有道理.
离线gqs908
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只看该作者 10楼 发表于: 2016-05-09 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
值得争论和探讨
离线huangwhuan
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只看该作者 9楼 发表于: 2016-05-08 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
学习学习

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