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【論文】鍾俊傑教授在微納尺度流體相行為研究方麵取得係列進展
作者:鍾俊傑 單寶來 發布者:趙曉燕 發布時間:2024-11-21 訪問次數:10

【本站訊】近日,我校必威app精裝版客服 油氣滲流研究中心鍾俊傑教授在微納尺度流體相行為研究領域取得係列進展。相關成果先後發表在Energy & Environmental Science、Energy和SPE Journal等國際頂級期刊,中國石油大學(華東)均為第一通訊單位。該係列工作得到國家自然科學基金重大項目、國家級青年人才項目、國家自然科學基金麵上項目和山東省青年人才項目等資助。

微納尺度流體的相行為是致密油氣、頁岩油氣及深層油氣開發的關鍵科學問題。這些非常規儲層的大量孔隙尺寸常分布在微納米尺度,在受限條件下,地層流體的相行為與傳統體相PVT測試結果和理論預測存在顯著差異。然而,目前尚缺乏精確表征納米尺度流體相行為的可靠實驗手段,同時需要發展全新的相態理論模型和計算方法。針對這一難題,鍾俊傑教授基於微納流控芯片的納米級工藝優勢和可視化檢測能力,研發了微納尺度CO2混相壓檢測芯片、油氣相態檢測芯片等係列檢測技術,提出了針對納米尺度流體相行為的新認識,為非常規油氣資源開發提供了重要的理論基礎支持。

論文“Unveiling nanoscale fluid miscible behaviors with nanofluidic slim-tube”(《納米細管技術:揭示納米尺度流體混相行為》)發表在能源領域國際頂級學術期刊 《Energy & Environmental Science》。論文第一作者為必威app精裝版客服 2022級博士生王曾定,指導教師為鍾俊傑教授。該研究聚焦於致密/頁岩油藏注CO2開發中亟需解決的最小混相壓精確檢測技術難題,創新性地結合微納流控芯片技術與傳統油氣行業細管實驗方法,提出了一種同時具備驅替效果和相界麵可視化檢測能力的納米細管技術。該技術首次實現了對微納跨尺度孔隙介質中混相壓和混相過程的精確測量。研究發現,盡管納米尺度下CO2與油相的最小混相壓低於體相值,但在微納跨尺度條件下,最小混相壓卻顯著高於體相值。這一重要認識為致密/頁岩油藏注CO2開發提供了新的理論認識。

論文“Adsorption effects on CO2-oil minimum miscibility pressure in tight reservoirs”(《壁麵吸附效應對致密儲層CO2最小混相壓的影響》)發表在能源領域國際知名期刊 《Energy》。論文第一作者為必威app精裝版客服 2022級博士生王曾定,指導教師為鍾俊傑教授。該研究揭示了納米孔隙中壁麵對油相重組分的選擇性吸附效應對CO2最小混相壓存在顯著影響。通過構建新的理論計算方法,研究詳細分析了壁麵吸附效應在不同孔隙尺度下對混相壓的影響程度差異,並進一步為構建油藏尺度最小混相壓預測模型奠定了重要的理論基礎。

論文“Phase Behaviors of Gas Condensate at Pore Scale: Direct Visualization via Microfluidics and In-Situ CT Scanning”(《基於微流控與在線CT的孔隙尺度凝析氣相行為研究》)發表在油氣領域國際頂級期刊 《SPE Journal》。論文第一作者為必威app精裝版客服 2019級博士生景文龍,指導教師為李愛芬教授和鍾俊傑教授。該研究聚焦凝析氣藏開發過程中常見的反常凝析現象及露點壓力檢測問題,創新性地提出了微納尺度油氣相態檢測芯片技術。該研究首次通過實驗發現,在儲層微納米級孔隙空間中,凝析氣的上露點壓力顯著高於體相值,且隨著受限空間尺度的減小,上露點壓力呈現升高趨勢,指出了現有受限相態理論在預測凝析氣露點方麵存在的局限,對優化凝析氣藏開發策略具有指導意義。

近年來,鍾俊傑教授致力於油氣微納流控技術的研究,在油氣藏開發、儲碳、儲氫等實際問題中的微觀機理研究方麵取得了一係列進展。研究成果發表在Energy & Environmental Science、Energy、Lab on a Chip、Journal of Computational Physics、SPE Journal、Geoenergy Science and Engineering、Physics of Fluids等國際權威期刊,相關技術已成功應用於國內外地下能源開發中,形成了具有國際影響力的高溫高壓微納流控實驗技術。

論文鏈接:

1.https://doi.org/10.1039/D4EE02292K

2.https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.129815

3.https://doi.org/10.2118/218421-PA

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