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作者：黄亮;田宝华;徐侦耀;陈秋桔;冯鑫霓;朱海燕;杨琴;张润峰;王博文;
单位：油气藏地质及开发工程全国重点实验室/成都理工大学能源学院(页岩气现代产业学院);
摘要：页岩干酪根中CO_2吸附会诱导孔隙变形，同时孔隙变形会影响干酪根吸附能力，CO_2吸附与孔隙变形的耦合特征和微观机理尚不明确。针对不同成熟度的干酪根，采用分子模拟方法开展了其在不同应变和压力条件下的CO_2吸附模拟；结合多孔介质力学理论确定了干酪根中CO_2吸附-孔隙变形耦合系数，并分析了吸附-变形耦合特征；联合干酪根孔隙结构和非键相互作用(包括静电力和范德华力),明确了CO_2吸附与孔隙变形的耦合机制。结果表明：页岩干酪根中CO_2吸附与孔隙变形的耦合系数受干酪根成熟度影响，不能直接采用煤岩有机质中结果，干酪根吸附-变形能力随成熟度增加而降低。吸附-变形耦合系数在一定压力范围内(>2 MPa)可近似为常数，未成熟干酪根在压缩变形和膨胀变形阶段的耦合系数存在明显差异。CO_2与干酪根的吸附作用以范德华力为主，其次为静电力。CO_2吸附使得干酪根孔隙度和比表面积增加，孔径分布向更大尺寸偏移。研究结果揭示了页岩干酪根中CO_2吸附与孔隙变形的耦合特征及微观机理，可为页岩储层CO_2封存效果评价提供理论指导。
关键词：页岩干酪根;;CO_2吸附;;孔隙变形;;耦合作用;;分子模拟
基金资助：国家自然科学基金项目(52204031);; 国家重点研发计划项目(2023YFF0614102)
