课题组文章被Molecular Systems Design & Engineering接收
发布时间: 2026-01-20  浏览次数: 10

2026119日,课题组文章“Molecular Insight into the Occurrence Characteristics of Confined Shale Oil with Associated Gas”Molecular Systems Design & EngineeringIF=3.2)接收,课题组2026届毕业生胡青扬为第一作者,燕友果教授为通讯作者。

页岩油作为全球能源转型期的重要非常规资源,其在纳米级受限储层中的赋存状态直接决定了储量评估与开采效率。伴生气作为页岩油生成过程中伴随产生的内生气体,会显著改变吸附态油与游离态油的分布,然而其对页岩油赋存的定量影响及核心调控机制尚未被系统阐明,这一关键认知缺口严重制约了页岩油的高效开发。针对该问题,本研究采用分子动力学模拟方法,结合密度分布分析与吸附能计算技术,系统性探究了不同条件下多组分页岩油的赋存特性,研究结果表面随着气油比升高,吸附态油比例会出现下降,这一变化源于伴生气与页岩油之间的竞争吸附效应。深入机制分析表明,范德华力是主导油 - 岩吸附的关键作用力,伴生气主要通过削弱页岩油极性组分的范德华力,促使其从矿物表面解吸转为游离态;而芳香族化合物和含硫化合物因 π 电子效应与硫原子孤对电子作用,对甲烷竞争具有强抗性,这也解释了储层中重质组分的滞留现象。矿物类型对赋存特性的影响同样显著:吸附态油比例呈现高岭石≈石英 > 方解石的规律,而对伴生气的敏感性则为石英 > 方解石 > 高岭石。此外,表面粗糙度会增加吸附位点与作用强度,使吸附态油比例略有上升,但不改变伴生气的竞争吸附主导趋势。该研究首次从分子层面系统阐明了伴生气 - 页岩油 - 矿物三者的相互作用机制,丰富了纳米受限环境下页岩油赋存行为的科学认知。其核心发现为精准评估页岩油储量、优化开发方案提供了理论基础。



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