Resumen

El mecanismo subyacente del comportamiento de la migración del gas de esquisto es de gran importancia para comprender el comportamiento del flujo y la predicción del flujo de gas de esquisto. El deslizamiento de las moléculas de metano en la superficie se enfatiza generalmente en los nanoporos en la mayoría de los métodos de predicción actuales. En este trabajo, utilizamos simulaciones de dinámica molecular (MD) para estudiar el comportamiento del flujo de metano en nanoporos orgánicos (grafeno) e inorgánicos (cuarzo) con distintos tamaños de poro. Se observa que el deslizamiento es evidente sólo en los nanoporos de grafeno y desaparece en la superficie de cuarzo. En comparación con la ecuación tradicional de Navier-Stokes combinada con la frontera sin deslizamiento, el aumento del flujo de gas no es despreciable en los nanoporos de grafeno y podría despreciarse en los nanoporos de cuarzo. Además, se analizan los ratios de contribución de flujo de la capa de adsorción, la capa de Knudsen y el gas a granel. En los nanoporos de cuarzo, las contribuciones de la capa de adsorción y de la capa de Knudsen son escasas cuando el tamaño del poro es superior a 10 nm. También se observa que, aunque el número de Knudsen sea el mismo, el modo de flujo puede ser distinto con el efecto del tipo de superficie de los poros. Nuestro trabajo debería dar una visión molecular de los mecanismos de migración de gas en nanoporos orgánicos e inorgánicos y proporcionar una referencia importante para la predicción del flujo de gas en varios tipos de nanoporos de esquisto.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:capa de knudsen, capa de adsorción, nanoporos de cuarzo, tipo de superficie de los poros, mecanismo de la pizarra, tipo de pizarra, comportamiento del flujo de metano, flujo del gas de la pizarra, comportamiento de la migración del gas, diversos tamaños de poros
• Keywords:knudsen layer, adsorption layer, quartz nanopores, pore surface type, mechanism of shale, type of shale, methane flow behavior, shale gas flux, gas migration behavior, various pore size