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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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离线cllipe
 
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只看楼主 倒序阅读 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huangyingtao
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只看该作者 1楼 发表于: 2012-06-28 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
学习学习
离线cuphail
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只看该作者 2楼 发表于: 2012-06-28 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
非常赞同李老师观点。。。

不过疯狂一把,想象一下未来的技术会不会从μm量级储集空间发展到nm量级呢?如果会的话,这些现在看似疯狂的理论,是不是未来技术的储备呢?

楼主留言:

谁知道呢?煤基质和页岩基质的孔隙都在nm量级,但若没有煤岩裂缝和页岩砂条,估计就没有开采价值了。

阿果个人空间:cuphail-实用小软件 http://www.agoil.cn/bbs/thread-htm-fid-437.html
离线c9197123
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只看该作者 3楼 发表于: 2012-06-28 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
解析和扩散的过程是不是应该属于过渡流阶段了

格子波尔滋蔓方法是不是 就不能用于描述 所谓的 扩散过程了??

楼主留言:

1、过渡流与吸附和解吸没有关系,与分子的密度有关;
2、LB方法应该可以描述扩散,但地下油气的流动不是离散流,没必要用它。

神经病人思路广,脑残智障快乐多
离线hehectg
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只看该作者 4楼 发表于: 2012-06-28 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
学习了。
离线坐看云起
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只看该作者 5楼 发表于: 2012-06-28 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
李老师的观点我很赞成,我们研究石油需要在一定的尺度内进行,搞得太细只能是噱头

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离线hehectg
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只看该作者 6楼 发表于: 2012-06-28 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
你好,李老师。不知道该在什么地方提问,就发到这里了。根据压力关系式,油藏的压力梯度曲线的斜率应约等于地层原油的密度,想请问一下,地层原油的密度怎么确定的?实际的油藏压力梯度曲线是直接用地层原油密度确定斜率拟合曲线,还是完全根据实测压力点拟合曲线呢?

楼主留言:

地层深度段的油相压力梯度=油密度x重力加速度,若通过压力计测量出了压深关系曲线,则可以通过曲线斜率求出压力梯度,然后求出油密度。也可以通过高压物性取油样实测油密度,然后算出压力梯度。

离线繁花似锦
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只看该作者 7楼 发表于: 2012-11-17 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
“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,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?”
我觉得不止是nm量级,可能为还要增加更大(估计10的17次方左右吧),否则去计算一下,采不出那么多油吧?
离线oil_lio
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只看该作者 8楼 发表于: 2014-02-25 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
又揭穿了一批卖野药的。
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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