GEOFLUIDSgydF4y2Ba GeofluidsgydF4y2Ba 1468 - 8123gydF4y2Ba 1468 - 8115gydF4y2Ba HindawigydF4y2Ba 10.1155 / 2020/6410614gydF4y2Ba 6410614gydF4y2Ba 研究文章gydF4y2Ba 天然气运输与混相区页岩纳米孔gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0002 - 2596 - 8566gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba 香gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0002 - 9078 - 3517gydF4y2Ba 徐gydF4y2Ba 赛gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0002 - 7622 - 4858gydF4y2Ba 郝gydF4y2Ba YouzhigydF4y2Ba 1gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0002 - 9078 - 7729gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba DaolungydF4y2Ba 3gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0002 - 4571 - 0810gydF4y2Ba 陆gydF4y2Ba DetanggydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba Wen-DonggydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 现代力学的部门gydF4y2Ba 中国科学技术大学gydF4y2Ba 合肥gydF4y2Ba 安徽230027年gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba ustc.edu.cngydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 重点实验室的构造和石油资源gydF4y2Ba 教育部gydF4y2Ba 中国地质大学gydF4y2Ba 武汉430074gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba cug.edu.cngydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 数学学院的gydF4y2Ba 合肥工业大学gydF4y2Ba 合肥gydF4y2Ba 安徽230009年gydF4y2Ba 中国gydF4y2Ba hfut.edu.cngydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 版权©2020乡里et al。gydF4y2Ba 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。gydF4y2Ba

基于分子动力学模拟的结果,在一个气水混相区,水膜流动的速度资料不增加单调但先增加,然后下降,这是由于水和气体分子之间的相互作用。这个展览一个新的物理机制。在本文中,我们首先提出一个气水流动模型,该模型考虑了新物理现象和描述了气水速度的分布在整个孔隙更准确。在这个模型中,水膜的减少因素的气水混相带是用来描述水的减少速度在气水混相区,导致气体速度也相应减少。新流模型考虑了气体和水分子之间的相互作用在混相区,可以提供更精确的速度资料与模型不考虑混相流区域。对比计算表明,先前的模型高估了流速,和过高的孔隙半径的增加而减少。基于新的气水流动模型,推导出新的渗透率校正因子考虑气体和水分子之间的相互作用。gydF4y2Ba

中国地质大学,武汉gydF4y2Ba CUGGC04gydF4y2Ba 中国国家科技重大项目gydF4y2Ba 2017 zx05009005 - 002gydF4y2Ba
1。介绍gydF4y2Ba

页岩的形成是一个很好的能量来源。由于能源需求和价格的上涨,非常规油气研究是深化,成功开发页岩的形成在美国导致繁荣在研究和开发gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba]。如今,大约有213中医的页岩气可采储量在世界gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba]。页岩气是一个非常重要的非常规能源,其开发能力主要取决于气体存储和流通能力(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]。页岩气有一个很大的优势其他能源的二氧化碳排放和价格和正在成为一个越来越大的一部分能源生产总量(gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba]。然而,由于页岩主要存储在天然裂缝、微孔隙,纳米孔,和其它复杂的和相对不透水页岩地层,其开发有许多技术和流动机制问题(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba]。因此,重要的是要研究页岩地层中的流动机制,以提供更多的理论支持,挖掘技术和效率的提高。gydF4y2Ba

页岩地层孔隙主要是纳米级。孔隙半径变化很大,主要是在纳米尺度,这是完全不同的从传统的传输机制形成和气体流动性能有显著影响(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba]。当考虑运输的单相气体在纳米孔隙通道,墙上有滑移效应表面由于固体和气体分子之间的相互作用gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]。表面扩散吸附气体不容忽视的小毛孔和最大吸附容量的增加显著增加(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba]。通过定义气体的平均自由程比特征维度克努森数gydF4y2Ba KgydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,气体传输机制可以分为粘性流,滑流、过渡流和分子自由流动(gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba]。因此,当建立流动方程,边界不能被视为一个中性的边界,它通过添加气体滑脱(需要纠正gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba]。基于克努森数gydF4y2Ba KgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 建立了两种模型:连续性方程转换得到的中性边界的边界条件gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba),几个传输机制结合重量系数与一个统一的气体输运方程(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba]。基于一个统一的扩散系数,Cai et al。gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba)提出了一个明显的渗透率模型的页岩天然气传输机制进行了研究,考虑对流的页岩纳米孔,气体扩散、表面扩散。然而,上述结果仅适用于单相气体运输。在一个真正的页岩储层压裂液的注入和初始水饱和度使真正的孔隙流比单相气体流(gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba]。因此,当研究纳米孔,应该建立气-水两相速度模型,使模型更符合实际情况。gydF4y2Ba

为了建立一个更精确的纳米孔内气体的流动模型,大量的文献已经讨论了气体和水流模型。李等人。gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba)提出了一个分析方法基于Hagen-Poiseuille公式和毛细管压力曲线模型和分析纳米孔的气-水相对渗透率与界面效应。辛格和蔡gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba)提出了一种新的预测方法破碎页岩的渗透率使离散介质进入矩阵和感兴趣的可以在任何规模估算渗透率和用于预测相对渗透率在破碎页岩样品中两相流的估计。李等人。gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba)提出了一个分析模型考虑流动水膜通过改变边界条件的气-液界面和固-液界面。模型有两种不同的纳米特征尺寸的孔和圆孔和裂缝是在良好的协议与实验数据,证明了高粘度流动水膜可以提高气体的流量。gydF4y2Ba

然而,纳米孔的气水两相流是更复杂的比上面的文献。分子动力学模拟中扮演一个重要的角色在毛孔研究气水流动的机制。徐et al。gydF4y2Ba 23gydF4y2Ba)进行了全面研究页岩气和水的两相传输特性通过亲水和疏水纳米孔结合分子动力学(MD)模拟和分析模型。郝et al。gydF4y2Ba 24gydF4y2Ba)使用非平衡分子动力学模拟的混流行为在页岩孔隙水和甲烷气体。基于浩等人的研究中,我们发现速度概要的气-水纳米孔隙与先前的研究不同,如图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。气-水界面,由于气体和水分子之间的相互作用,水膜速度剖面的气水界面附近的一个明显的下行趋势,这是部分放大,如图gydF4y2Ba 1(一)gydF4y2Ba,但水流速剖面在先前的纸是单调增加,如图gydF4y2Ba 1 (b)gydF4y2Ba(gydF4y2Ba 25gydF4y2Ba]。基于分子动力学的结果,有气体和水分子在气水界面附近的区域称为混相区下一节。混相区流动行为的影响没有被认为是在上述模型。这表明有一些物理机制,不考虑在之前的论文。gydF4y2Ba

比较速度剖面之间的分子动力学模拟结果,结果只考虑滑移速度的气体和水。(一)分子动力学模拟结果的气体和水在纳米孔速度。gydF4y2Ba TgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 333.15gydF4y2Ba K,gydF4y2Ba PgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 207年gydF4y2Ba MPa,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba lgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 7.23gydF4y2Ba 厘米,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba °gydF4y2Ba 。(b)示意图的气体和水速度考虑气体的滑移速度和水。gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 是气体滑移速度。gydF4y2Ba

基于研究的差距,本文提出了一种气水两相模型研究影响混相带的气水界面。流模型考虑了减少因素来描述混相区流动行为的影响。gydF4y2Ba

2。模型建立gydF4y2Ba 2.1。混相区gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba让气体和水分子密度分布的孔,气体和水分子的二维密度分布,和海拔在平衡在郝孔隙水和气体等的分子动力学模拟结果(gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba]。如图gydF4y2Ba 2(一个)gydF4y2Ba气-水界面,有地区气-水分子共存。数据gydF4y2Ba 2 (b)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 2 (c)gydF4y2Ba显示二维密度分布的气体和水分子。孔壁附近都是水分子,中间的孔都是气体分子。在气-水界面有一个地区天然气和水分子的密度不为零,在这个地区,天然气和水分子共存。为了显示区域气水分子共存很明显,气体和水的1 d密度分布数据所示gydF4y2Ba 2 (d)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 2 (e)gydF4y2Ba,这表明有三个区域:区域1区2,和区域3。只有水分子在区域1,它代表了水膜。在区域2中,有气体和水分子在同一时间。水分子的数量减少而增加气体分子(阴影部分)。结合分析1 d和2 d密度分布的气水分子,水和气体分子形成界面区域1 - 99的厚度(大部分气体密度的-99% 1%)约0.3 nm (gydF4y2Ba 23gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 26gydF4y2Ba),和我们所说的界面区域混相区(区域2)。在区域3中,区域3的水分子数量变得越来越少是在大约5或6倍比在区域2中,但是气体分子的数量达到最大值。因此,在区域3,气体分子是那些占主导地位,它被认为是纯气相流。gydF4y2Ba

的水和气体在平衡孔,气体和水分子的二维密度分布,和平均密度分布曲线的气体和水gydF4y2Ba ygydF4y2Ba zgydF4y2Ba 飞机在一个静态平衡平衡态分子动力学(gydF4y2Ba 24gydF4y2Ba]。(a)的水和气体在平衡孔。灰色球代表甲烷分子中的碳原子,可以代表气体分子。绿色的球表示水分子的氧原子,可以代表水分子。(b)气体的密度的二维分布。(c)水的密度的二维分布。(d)的水和气体分子密度分布曲线gydF4y2Ba ygydF4y2Ba 方向,(e)是水和气体的密度分布曲线gydF4y2Ba zgydF4y2Ba 方向。阴影区域估计天然气和水分子之间的高度交互的。gydF4y2Ba

ygydF4y2Ba 方向gydF4y2Ba

zgydF4y2Ba 方向gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 2 (b)gydF4y2Ba表明,水的密度分布和气体分子不是完全对称的。为了模型行为,流图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba简化图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba中,有三个循环孔隙流区。gydF4y2Ba

模型的示意图。gydF4y2Ba

他们是一个高粘度水膜区附近的墙上,气体区在中间,和混相区气体区和水膜之间的区域。郝et al。结果表明,由于气-水分子相互作用,从墙上的孔隙越远,水的慢速度,如图gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba。在本文中,我们使用一个减少的因素gydF4y2Ba βgydF4y2Ba 描述分子相互作用的影响在混相区水速度如下:gydF4y2Ba (1)gydF4y2Ba βgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 4.5gydF4y2Ba lngydF4y2Ba rgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba +gydF4y2Ba hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ∈gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba +gydF4y2Ba hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ∈gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba +gydF4y2Ba hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 混相带的厚度和水膜区域,分别和gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 孔隙半径。gydF4y2Ba

2.2。移动高粘度水膜gydF4y2Ba

纳米孔壁主要由亲水性或疏水性材料(gydF4y2Ba 27gydF4y2Ba]。然而,由于墙体材料的多样性,疏水性物质也会掺杂。由于固体的吸引力亲水通道墙,水分子被困表面的亲水性固体和以有序的方式安排几个分子直径通道壁附近(gydF4y2Ba 27gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 28gydF4y2Ba]。大量的分子动力学模拟结果和实验数据表明,水膜的厚度约为0.7 nm (gydF4y2Ba 29日gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 31日gydF4y2Ba]。当毛孔中的压力梯度达到一定高度,水膜流。这样的水膜将显示高粘度、低流量的特点,具有重要意义在建立纳米孔中的气液两相速度模型。gydF4y2Ba

由于气体和水分子之间的相互作用,真正的承压水滑可以计算(gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba]gydF4y2Ba (2)gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba =gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba θgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 接触角,gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 滑移长度,gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 分配是0.41,无量纲。gydF4y2Ba

2.3。流动方程gydF4y2Ba

这个模型是基于稳态层流的Hagen-Poiseuille方程通过圆孔。如图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba,高粘度在孔隙表面水膜分布均匀,和混相区存在的气水界面。委员会(基于Mattia模型和CalabrogydF4y2Ba 25gydF4y2Ba),气体和水速度,分别gydF4y2Ba (3)gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba lgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ∈gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba wgydF4y2Ba =gydF4y2Ba βgydF4y2Ba −gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba μgydF4y2Ba wgydF4y2Ba lgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ∈gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba μgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 分别是水和天然气的粘度;gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 孔的长度;和gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba 是入口和出口之间的压力差。gydF4y2Ba

边界速度连续性条件如下:gydF4y2Ba (4)gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba rgydF4y2Ba rgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba wgydF4y2Ba rgydF4y2Ba =gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba VgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba rgydF4y2Ba rgydF4y2Ba =gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba rgydF4y2Ba =gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba =gydF4y2Ba vgydF4y2Ba wgydF4y2Ba rgydF4y2Ba =gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba −gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba rgydF4y2Ba =gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 描述了气-水动力传输和气体分子之间的相互作用,它可以被定义为(gydF4y2Ba 32gydF4y2Ba]gydF4y2Ba (5)gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba λgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba bgydF4y2Ba λgydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba vgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 是水和气体之间的滑移速度,gydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba 是切向动量调节系数,gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 是一个滑动系数,gydF4y2Ba λgydF4y2Ba 是平均自由程,它可以被定义为gydF4y2Ba (6)gydF4y2Ba λgydF4y2Ba =gydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba PgydF4y2Ba πgydF4y2Ba ZgydF4y2Ba RgydF4y2Ba TgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba RgydF4y2Ba 气体常数,gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 分子量,gydF4y2Ba TgydF4y2Ba 是温度,gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 是气体压缩因子,计算(gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba (7)gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.702gydF4y2Ba PgydF4y2Ba PgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba egydF4y2Ba −gydF4y2Ba 2。5gydF4y2Ba TgydF4y2Ba /gydF4y2Ba TgydF4y2Ba cgydF4y2Ba −gydF4y2Ba 5.524gydF4y2Ba PgydF4y2Ba PgydF4y2Ba cgydF4y2Ba egydF4y2Ba −gydF4y2Ba 2。5gydF4y2Ba TgydF4y2Ba /gydF4y2Ba TgydF4y2Ba cgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.044gydF4y2Ba TgydF4y2Ba TgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 0.164gydF4y2Ba TgydF4y2Ba TgydF4y2Ba cgydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1.15gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba TgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 临界温度和吗gydF4y2Ba PgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 临界压力。gydF4y2Ba

结合方程(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba),获得的速度概要文件:gydF4y2Ba (8)gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba lgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba βgydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba μgydF4y2Ba wgydF4y2Ba lgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba λgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba bgydF4y2Ba λgydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba lgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

通过积分方程(gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba)在gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 方向,可以进一步推导出气体流动方程gydF4y2Ba (9)gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba πgydF4y2Ba 8gydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba lgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba +gydF4y2Ba βgydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba πgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba lgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba +gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba πgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba wgydF4y2Ba lgydF4y2Ba lgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba λgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba bgydF4y2Ba λgydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba πgydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba lgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 是气体在纳米孔的流量。gydF4y2Ba

在达西的方程,流量gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba dgydF4y2Ba 的气体如下:gydF4y2Ba (10)gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba dgydF4y2Ba =gydF4y2Ba KgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba rgydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba πgydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba lgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 多孔介质的流量是通过曲折的比率孔隙度(gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba (11)gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba dgydF4y2Ba =gydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba ggydF4y2Ba τgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

用方程(gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba)方程(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba),得到气体表观渗透率计算公式,gydF4y2Ba (12)gydF4y2Ba KgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba ggydF4y2Ba τgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba +gydF4y2Ba βgydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 4gydF4y2Ba μgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba λgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba bgydF4y2Ba λgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba KgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba 是气体表观渗透率在考虑流动的水膜的纳米孔。gydF4y2Ba

当混相区和流动水膜和高粘度不考虑,它减少了单一气体流模型,并给出其边界条件如下:gydF4y2Ba (13)gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba rgydF4y2Ba rgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ggydF4y2Ba rgydF4y2Ba =gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba rgydF4y2Ba =gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

使用相同的公式推导过程的速度剖面和明显气体渗透率不考虑混相区和高粘度水膜流动可以推导出如下:gydF4y2Ba (14)gydF4y2Ba VgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba lgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba λgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba bgydF4y2Ba λgydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba lgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba KgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ϕgydF4y2Ba ggydF4y2Ba τgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba −gydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba λgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba −gydF4y2Ba bgydF4y2Ba λgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba −gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba VgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 是在纳米孔气速不考虑混相区和移动水膜和gydF4y2Ba KgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 是明显的渗透率不考虑混相区和高粘度流动水膜。gydF4y2Ba

3所示。模型验证gydF4y2Ba

为了验证本文模型,进行了比较计算的气-水的流速剖面模型和分子动力学模拟得到的结果。图gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba显示了天然气和水的流速剖面孔隙,其中包含本地上的水膜的速度放大左右。气体的流速剖面中间的孔是抛物线,而水膜孔壁附近的速度先上升然后下降的气水界面。比较图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba与图gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba,整体速度分布趋势与分子动力学模拟的结果是一致的。这表明,该模型能正确反映了仿真结果。通过比较之间的速度剖面模型本文和李等。' s模型,可以发现,当模型本文不考虑混相区,这是模型提出了李et al。s。这也间接验证模型的正确性。gydF4y2Ba

拟议的模型,气体和水流速剖面insets显示左边的水膜速度增大。gydF4y2Ba PgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 50gydF4y2Ba MPa,gydF4y2Ba TgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 350年gydF4y2Ba K,gydF4y2Ba ∅gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.9gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.7gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba lgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 7.23gydF4y2Ba 厘米,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba °gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

4所示。结果与讨论gydF4y2Ba 4.1。对比该模型和单一气体模型gydF4y2Ba 以下4.4.1。气体流速剖面gydF4y2Ba

气体速度分布取决于水膜流和混相区。数据gydF4y2Ba 5(一个)gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 5 (c)gydF4y2Ba给单一气体流的气体流速(静态水膜和没有混相区)和本文提出的模型的孔隙半径2 nm, 3海里,分别和5海里。这表明单一气体模型的气体流速小于提出气水流动的模型。gydF4y2Ba

对比该模型、单一气体模型和李等人的模型gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba1纳米)在不同孔隙半径,2 nm, 4海里。gydF4y2Ba VgydF4y2Ba grgydF4y2Ba 是李等人的速度的。gydF4y2Ba PgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 50gydF4y2Ba MPa,gydF4y2Ba TgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 350年gydF4y2Ba K,gydF4y2Ba ∅gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.9gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.7gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba lgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 7.23gydF4y2Ba 厘米,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba °gydF4y2Ba 在所有情况下。(a)气体流速剖面对比gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ;(b)气体流速剖面对比gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ;(c)气体流速剖面对比gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ;李(d)之间的相对差异等的模型和提出的模型。gydF4y2Ba

我们可以看到,当孔隙半径的增加,气体速度剖面的差异之间拟议的模型和单一气体流量变大。当孔隙半径是2海里,他们的气体速度大约是相等的。较小的纳米孔,虽然水膜厚度占有相对较大的孔隙半径和提高气体速度界面水膜和气体混相区降低了气体速度,合并后的效果不明显。gydF4y2Ba

然而,当孔隙半径为5 nm,之间的区别的气体速度剖面模型和单一气体流模型变得更加明显。根据方程(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba),我们知道的价值减少因素的界面水膜和气体孔隙半径的增加而增加。移动水膜增加了气体流量大,导致更大的气体速度剖面。gydF4y2Ba

4.1.2。天然气的运输能力gydF4y2Ba

本文的比率gydF4y2Ba KgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba 来gydF4y2Ba KgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 定义为明显的通透性增强的因素是什么gydF4y2Ba KgydF4y2Ba cgydF4y2Ba ,用于评估提高气体流量通过考虑混相区和高粘度流动水膜与单一气体模型。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 6(一)gydF4y2Ba显示的值gydF4y2Ba KgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 总是大于1,gydF4y2Ba KgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 随压力的增加,这意味着天然气运输能力被低估了如果混相区和移动水膜不考虑。gydF4y2Ba

影响混相区和高粘度流动水膜对气体的运输能力。(一)gydF4y2Ba TgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 300年gydF4y2Ba K,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.7gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba °gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ;(b)gydF4y2Ba TgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 300年gydF4y2Ba K,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.7gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba pgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 50gydF4y2Ba MPagydF4y2Ba ,gydF4y2Ba lgydF4y2Ba= 7.23厘米gydF4y2Ba θgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba °gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

之间的关系gydF4y2Ba PgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba KgydF4y2Ba CgydF4y2Ba

之间的关系gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba KgydF4y2Ba CgydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 6 (b)gydF4y2Ba显示,gydF4y2Ba KgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 是更大的孔隙半径较小。当水膜流动和混相区被认为是前后一致地,增强因子gydF4y2Ba KgydF4y2Ba cgydF4y2Ba 很小,例如,gydF4y2Ba KgydF4y2Ba cgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1.013gydF4y2Ba 为gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 50gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba 。移动水膜会导致渗透率的增加明显增强的因素。混相区明显降低渗透率提高的因素。这两个因素都取消了,导致一个小明显的渗透性增强因子。gydF4y2Ba

4.2。对比该模型和李等的模型gydF4y2Ba

混相区被忽视时,流模型是由李等人的模型描述(gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

4.2.1。准备气体流速剖面gydF4y2Ba

混相区影响气体速度剖面。数据gydF4y2Ba 5(一个)gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 5 (c)gydF4y2Ba也给李的气体流速et al。’s模型和该模型的孔隙半径下2 nm, 3海里,和5 nm,分别。它表明,气体流速计算该模型的气体流速小于李等人的模型(gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba]。原因是混相区降低气流速度,从而降低了表观渗透率提高的因素。gydF4y2Ba

我们可以看到,当孔隙半径的增加,不同模型之间的气体速度剖面和李等。模型变得越来越小。这意味着更小的纳米孔,混相区对气流速度有较大的影响。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 5 (d)gydF4y2Ba给李之间的相对差异的气体速度等的模型和提出的模型。它清楚地表明,错误时将增加较小的纳米孔混相区被忽视。中心线,差异是2.85%,1.5%,和0.82%的孔隙半径2 nm, 3海里,分别和5海里。结果还表明,et al。模型高估了气速。gydF4y2Ba

4.2.2。明显的渗透性增强因子gydF4y2Ba

为了展览的影响混相区在渗透率校正移动水膜,人物gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba给出了比较流的增强因子之间有或没有考虑混相区。混相区被忽视时,气体速度将大移动水膜的界面和天然气。这将导致一个更大的流增强因素如图gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

比较明显的气体渗透性增强因子gydF4y2Ba KgydF4y2Ba CgydF4y2Ba 与李等人的模型(gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba TgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 300年gydF4y2Ba K,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.7gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba lgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.0723gydF4y2Ba 米,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba °gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

4.2.3。气体流量比较gydF4y2Ba

为了展览的影响混相区在流水下的气体流速电影人物gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba给出了比较该模型之间的气体流速和李等的模型。这表明气体流量gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 该模型计算了小于李等的模型。李的气体流速等的模型是模型的高出5%。这再次表明,混相区降低了流动的能力。gydF4y2Ba

比较的气体流量gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 与李等人的模型(gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba TgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 300年gydF4y2Ba K,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.7gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba lgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.0723gydF4y2Ba 米,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba °gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

4.2.4。气体流速剖面gydF4y2Ba

为了展览的影响混相区在气体流速剖面在流水下电影,人物gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba给出了水流速剖面对比使用和不考虑混相区。气体在中线是最高速度,和整体气体速度是抛物线。气体流速剖面对比图gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba表明,气流速度时小混相区被认为是。原因是,当混相区被认为是,边界附近的水流速剖面(图增加然后减少gydF4y2Ba 1 (b)gydF4y2Ba),就像一个抛物线。根据边界条件方程(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba),气体速度边界将较小的速度相比,不考虑混相区,这将导致一个更小的气体流速剖面。gydF4y2Ba

4.2.5。水的流量gydF4y2Ba

为了展览的影响混相区在流水下的水流速度电影人物gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba给出了气体速度比较有和没有考虑混相区。如图gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba提出模型中,水流速小于李et al。的年代,但他们所有人增加压力的增加。在本文中,我们使用该模型来描述水膜的速度分布,这是不同于李等的模型。由于混相带的存在,有一个明显的下降趋势在气-水界面,而不是单调上升。因此,本文水膜的平均速度小于水膜的平均速度不考虑混相区李等人的论文。这表明该模型的水流速小于李等的模型。这意味着水返排率较小是因为混相带的存在。gydF4y2Ba

比较水的流量gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba wgydF4y2Ba 与李等人的模型(gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba TgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 300年gydF4y2Ba K,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.7gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 纳米gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba lgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0.0723gydF4y2Ba 米,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba °gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

4.3。模型之间的比较gydF4y2Ba 4.3.1。单一气体流模型和李等的模型gydF4y2Ba

数据gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba(一)-gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba(c)给单一气体流的气体流速,李et al。”模型,该模型在本文的孔隙半径2 nm, 3海里,和5 nm,分别。这表明气体流速单一气体模型是最小的忽视所造成的气体流速的水膜流和李et al。最大的模型由于忽略了混相区。气体流速考虑两者之间的混相区。gydF4y2Ba

水的流量,计算出的水流李et al。最大的模型。水流计算的单相气体模型是零由于无视水膜的流动。水流速计算它们之间拟议的模型。gydF4y2Ba

5。结论gydF4y2Ba

在页岩纳米孔,混相区和移动高粘度水膜气体运输的潜在影响因素。灵感来自分子动力学模拟的结果,混相区被认为是进入气流模型。李等的计算结果的模型比较,验证本文模型更全面。根据研究结果和讨论,是得出以下结论:gydF4y2Ba

模拟气流模式在实际页岩地层中,混相区应考虑。忽视混相区域的影响导致了气体的速度过高的毛孔。如果水膜流和混相区是忽视,气体的速度在毛孔会被低估gydF4y2Ba

流增强因子反映了页岩气的运输能力在不同条件下,可以得出的结论如下:在较大的压力和较小的毛孔,增强因子大,增强流动更为重要gydF4y2Ba

通过比较与李等人的纸和单一气体模型方面的速度,气体流量,水的流速,和增强因子,验证,忽略了混相区,只有考虑到移动高粘度水膜将高估水和气体的流速和流量的气体也会高估了在计算过程中gydF4y2Ba

上述结果表明,提出的混相区修改气体流模型的意义。在混相带的研究,本文只讨论了间接影响气体速度对水膜通过影响速度和厚度的价值不能用于所有情况。因此,具体的作用机制混相区需要解释,和混相带的厚度的计算需要更准确的将未来工作的重点。gydF4y2Ba

命名法gydF4y2Ba bgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

滑移系数,无因次gydF4y2Ba

CgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

常数,无量纲gydF4y2Ba

hgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba :gydF4y2Ba

混相区厚度(m)gydF4y2Ba

hgydF4y2Ba wgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

水膜厚度区(m)gydF4y2Ba

KgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba :gydF4y2Ba

气体表观渗透率与混相区和移动高粘度水膜gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba

KgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba :gydF4y2Ba

气体表观渗透率与静态高粘度水膜(gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

KgydF4y2Ba cgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

增强因子,无量纲gydF4y2Ba

lgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

孔隙模型的长度(米)gydF4y2Ba

lgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba :gydF4y2Ba

真正的滑移长度(米)gydF4y2Ba

米gydF4y2Ba :gydF4y2Ba

分子量(公斤/摩尔)gydF4y2Ba

PgydF4y2Ba cgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

临界压力(Pa)gydF4y2Ba

ΔgydF4y2Ba PgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

入口和出口之间的压力差(Pa)gydF4y2Ba

问gydF4y2Ba dgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

达西的气体流(gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba /gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

问gydF4y2Ba ggydF4y2Ba :gydF4y2Ba

气体流量(gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba /gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

rgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba :gydF4y2Ba

孔隙半径(米)gydF4y2Ba

RgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

气体常数(8.314 J / (gydF4y2Ba KgydF4y2Ba ·gydF4y2Ba 摩尔gydF4y2Ba ))gydF4y2Ba

TgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

温度(K)gydF4y2Ba

TgydF4y2Ba cgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

临界温度(K)gydF4y2Ba

VgydF4y2Ba Ag)gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba :gydF4y2Ba

气体与静态高粘度水膜速度(米/秒)gydF4y2Ba

vgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba :gydF4y2Ba

气体滑移速度(米/秒)gydF4y2Ba

ZgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

气体压缩因子,无量纲gydF4y2Ba

λgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

平均自由程(m)gydF4y2Ba

μgydF4y2Ba ggydF4y2Ba :gydF4y2Ba

粘度的气体gydF4y2Ba

μgydF4y2Ba wgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

水的粘度gydF4y2Ba

τgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

孔隙曲折,无量纲gydF4y2Ba

ϕgydF4y2Ba ggydF4y2Ba :gydF4y2Ba

孔隙度的气体,无量纲gydF4y2Ba

βgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

减少因素,无量纲gydF4y2Ba

θgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

接触角(gydF4y2Ba °gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba :gydF4y2Ba

切向动量调节系数,无量纲。gydF4y2Ba

数据可用性gydF4y2Ba

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。gydF4y2Ba

的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突有关的出版。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

这项工作是由中国国家科技重大项目(批准号2017 zx05009005 - 002)和中央大学的基础研究基金(中国地质大学,武汉)(批准号CUGGC04)。gydF4y2Ba

李gydF4y2Ba h·L。gydF4y2Ba 中国页岩气产业发展状况及对策研究和技术设备gydF4y2Ba 非常规石油和天然气gydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 78年gydF4y2Ba 82年gydF4y2Ba 沈gydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba CihangydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 陆gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 实验和数值模拟的水吸附和扩散在页岩气储层岩石gydF4y2Ba Geo-Energy研究进展gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 165年gydF4y2Ba 174年gydF4y2Ba 10.26804 / ager.2019.02.06gydF4y2Ba 唐gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba RipepigydF4y2Ba N。gydF4y2Ba LuxbachergydF4y2Ba K。gydF4y2Ba 投手gydF4y2Ba E。gydF4y2Ba 甲烷在页岩吸附模型:回顾、比较和应用gydF4y2Ba 能源和燃料gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 31日gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 10787年gydF4y2Ba 10801年gydF4y2Ba 10.1021 / acs.energyfuels.7b01948gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85031900619gydF4y2Ba 余gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 朱gydF4y2Ba y . B。gydF4y2Ba 金gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 吴gydF4y2Ba h·A。gydF4y2Ba 页岩气多尺度模拟运输在微/ nano-porous页岩矩阵考虑孔隙结构的影响gydF4y2Ba 天然气的科学与工程》杂志上gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 64年gydF4y2Ba 28gydF4y2Ba 40gydF4y2Ba 10.1016 / j.jngse.2019.01.016gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85061213463gydF4y2Ba 凯里gydF4y2Ba j . M。gydF4y2Ba 页岩气热潮的意外副作用:美国的温室气体排放量gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 《福布斯》杂志gydF4y2Ba 张gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 山gydF4y2Ba B。gydF4y2Ba 赵gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 郭gydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba 回顾在页岩气储层微观渗流机制gydF4y2Ba 国际期刊的传热传质gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 139年gydF4y2Ba 144年gydF4y2Ba 179年gydF4y2Ba 10.1016 / j.ijheatmasstransfer.2019.04.141gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85065439671gydF4y2Ba 劳克斯gydF4y2Ba r·G。gydF4y2Ba 里德gydF4y2Ba r·M。gydF4y2Ba 晋升gydF4y2Ba s . C。gydF4y2Ba JarviegydF4y2Ba d . M。gydF4y2Ba 形态、成因和分布的纳米孔硅质泥岩的密西西比州的巴涅特页岩gydF4y2Ba 沉积研究杂志》上。gydF4y2Ba 2009年gydF4y2Ba 79年gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 848年gydF4y2Ba 861年gydF4y2Ba 10.2110 / jsr.2009.092gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 72849145583gydF4y2Ba 辛格gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 蔡gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 提出了随机页岩的渗透率:一部分1-validation和两相渗透率尤蒂卡页岩样品gydF4y2Ba 多孔介质中传输gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 126年gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 527年gydF4y2Ba 560年gydF4y2Ba 10.1007 / s11242 - 018 - 1073 - 7gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85046657023gydF4y2Ba 徐gydF4y2Ba z . X。gydF4y2Ba 郭gydF4y2Ba 美国B。gydF4y2Ba 乔gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba h . M。gydF4y2Ba 研究页岩气的微孔隙结构的分形特征gydF4y2Ba 非常规石油和天然气gydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba 25gydF4y2Ba 米利根gydF4y2Ba r。gydF4y2Ba 气体滑移系数和反射定律的分子表面的固体和液体gydF4y2Ba 物理评论gydF4y2Ba 1923年gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 217年gydF4y2Ba 238年gydF4y2Ba 10.1103 / PhysRev.21.217gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 36149015257gydF4y2Ba 蔡gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 辛格gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 魏gydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 周gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 页岩气运输模型与变量3 d分形多孔介质孔隙大小gydF4y2Ba 海洋和石油地质学gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 98年gydF4y2Ba 437年gydF4y2Ba 447年gydF4y2Ba 10.1016 / j.marpetgeo.2018.08.040gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85053080298gydF4y2Ba CantisanogydF4y2Ba m . T。gydF4y2Ba 雷斯特雷波gydF4y2Ba d . P。gydF4y2Ba 德斯gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 托克gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 平地机gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba SuhrergydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 墙gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 相对渗透率在哥伦比亚境内的页岩地层使用数字岩石物理gydF4y2Ba 2013年gydF4y2Ba 非常规资源技术会议,gydF4y2Ba 2013年8月gydF4y2Ba 909年gydF4y2Ba 915年gydF4y2Ba 10.1190 / urtec2013 - 092gydF4y2Ba SalamagydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 阿明gydF4y2Ba m·f·E。gydF4y2Ba 库马尔gydF4y2Ba K。gydF4y2Ba 太阳gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 流和运输紧张和页岩地层:审查gydF4y2Ba GeofluidsgydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 2017年gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba 4251209gydF4y2Ba 10.1155 / 2017/4251209gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85030763141gydF4y2Ba 元gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 严gydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 程ydF4y2Ba F。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 肖gydF4y2Ba Q。gydF4y2Ba 黄gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 为页岩气流数值模拟裂缝水平井的复杂的断裂系统gydF4y2Ba 国际期刊的非线性科学和数值模拟gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba 3 - 4gydF4y2Ba 367年gydF4y2Ba 377年gydF4y2Ba 10.1515 / ijnsns - 2017 - 0135gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85046037549gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 张gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 王gydF4y2Ba j . Y。gydF4y2Ba 陆gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba Composition-transient分析多组分吸附在页岩气储层考虑gydF4y2Ba SPE杂志gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 648年gydF4y2Ba 664年gydF4y2Ba 10.2118 / 178435 - pagydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84964240611gydF4y2Ba JavadpourgydF4y2Ba F。gydF4y2Ba 费雪gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 山区,gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 纳米尺度气体流动在页岩气沉积物gydF4y2Ba 加拿大的石油技术杂志》上gydF4y2Ba 2007年gydF4y2Ba 46gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 10.2118 / 07-10-06gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 35448974458gydF4y2Ba 布朗gydF4y2Ba g . P。gydF4y2Ba DinardogydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 程gydF4y2Ba g·K。gydF4y2Ba 舍伍德gydF4y2Ba t·K。gydF4y2Ba 流动的气体管道在低压力gydF4y2Ba 应用物理杂志gydF4y2Ba 1946年gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 802年gydF4y2Ba 813年gydF4y2Ba 10.1063/1.1707647gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0001039195gydF4y2Ba 斯科特gydF4y2Ba d S。gydF4y2Ba DulliengydF4y2Ba f·a·L。gydF4y2Ba 理想气体的扩散毛细血管和多孔固体gydF4y2Ba AICHE杂志gydF4y2Ba 1962年gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 113年gydF4y2Ba 117年gydF4y2Ba 10.1002 / aic.690080126gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84984084661gydF4y2Ba 蔡gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 辛格gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 周gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 孟gydF4y2Ba Q。gydF4y2Ba 张gydF4y2Ba Q。gydF4y2Ba 一个简单的渗透率模型对页岩气和关键的见解不同传输机制的相对重要性gydF4y2Ba 燃料gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 252年gydF4y2Ba 210年gydF4y2Ba 219年gydF4y2Ba 10.1016 / j.fuel.2019.04.054gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85064640148gydF4y2Ba 郝gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 贾gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 陆gydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba 陆gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba P。gydF4y2Ba 水膜或水桥吗?自我产生的电场对共存的水和甲烷在粘土纳米孔模式gydF4y2Ba 物理化学杂志上的CgydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 123年gydF4y2Ba 36gydF4y2Ba 22656年gydF4y2Ba 22664年gydF4y2Ba 10.1021 / acs.jpcc.9b06519gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85072647034gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba T。gydF4y2Ba 首歌gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba KilloughgydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 建模和分析的分析方法在纳米孔气-水相对渗透率界面效果gydF4y2Ba 国际煤炭地质杂志》上gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 159年gydF4y2Ba 71年gydF4y2Ba 81年gydF4y2Ba 10.1016 / j.coal.2016.03.018gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84963569158gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba R。gydF4y2Ba 吴gydF4y2Ba K。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 徐gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 程ydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba 天然气运输与移动高粘度水膜页岩纳米孔gydF4y2Ba 工业化学与工程化学研究gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 57gydF4y2Ba 32gydF4y2Ba 11219年gydF4y2Ba 11228年gydF4y2Ba 10.1021 / acs.iecr.8b02363gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85050630332gydF4y2Ba 徐gydF4y2Ba y . H。gydF4y2Ba 余gydF4y2Ba H。gydF4y2Ba 风扇gydF4y2Ba j . C。gydF4y2Ba 朱gydF4y2Ba y . B。gydF4y2Ba 王gydF4y2Ba f . C。gydF4y2Ba 吴gydF4y2Ba h·A。gydF4y2Ba 页岩气和水的两相传输特征通过亲水和疏水纳米孔gydF4y2Ba 能源和燃料gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 34gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 4407年gydF4y2Ba 4420年gydF4y2Ba 10.1021 / acs.energyfuels.0c00212gydF4y2Ba 郝gydF4y2Ba y Z。gydF4y2Ba 陆gydF4y2Ba d . T。gydF4y2Ba 贾gydF4y2Ba x T。gydF4y2Ba 李gydF4y2Ba p C。gydF4y2Ba 流动的水和甲烷混合物通过页岩用分子动力学方法模拟纳米孔gydF4y2Ba Scientia中央研究院自然史,Mechanica & AstronomicagydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 48gydF4y2Ba 9日,第094707条gydF4y2Ba 10.1360 / sspma2018 - 00152gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85053183522gydF4y2Ba MattiagydF4y2Ba D。gydF4y2Ba CalabrogydF4y2Ba F。gydF4y2Ba 解释碳纳米管的高流量的水通过固液分子相互作用gydF4y2Ba 微流体和纳米流体力学gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 125年gydF4y2Ba 130年gydF4y2Ba 10.1007 / s10404 - 012 - 0949 - zgydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84863447904gydF4y2Ba GallierogydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 在剪切Lennard-Jones油接口gydF4y2Ba 物理评论EgydF4y2Ba 2010年gydF4y2Ba 81年gydF4y2Ba 5日,第056306条gydF4y2Ba 10.1103 / PhysRevE.81.056306gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 77952060427gydF4y2Ba 否决权gydF4y2Ba C。gydF4y2Ba 埃文斯gydF4y2Ba d·R。gydF4y2Ba BonaccursogydF4y2Ba E。gydF4y2Ba 屁股gydF4y2Ba 周宏儒。gydF4y2Ba 克雷格gydF4y2Ba v . s . J。gydF4y2Ba 在牛顿液体边界滑移:实验研究的回顾gydF4y2Ba 物理学进展报告gydF4y2Ba 2005年gydF4y2Ba 68年gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 2859年gydF4y2Ba 2897年gydF4y2Ba 10.1088 / 0034 - 4885/68/12 / R05gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 26444499077gydF4y2Ba 刘gydF4y2Ba K。gydF4y2Ba OstadhassangydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 孔隙大小分布的影响数据表示格式页岩的孔隙结构的解释gydF4y2Ba Geo-Energy研究进展gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 187年gydF4y2Ba 197年gydF4y2Ba 10.26804 / ager.2019.02.08gydF4y2Ba MashlgydF4y2Ba r . J。gydF4y2Ba 约瑟夫gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba AlurugydF4y2Ba n R。gydF4y2Ba JakobssongydF4y2Ba E。gydF4y2Ba 反常地固定水:一种新的约束引起的水相纳米管gydF4y2Ba 纳米快报gydF4y2Ba 2003年gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 589年gydF4y2Ba 592年gydF4y2Ba 10.1021 / nl0340226gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0141521782gydF4y2Ba Neek-AmalgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 此人gydF4y2Ba f·M。gydF4y2Ba 杰gydF4y2Ba i V。gydF4y2Ba 海姆gydF4y2Ba 答:K。gydF4y2Ba 可公度性nanoconfined水粘度的影响gydF4y2Ba ACS NanogydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 3685年gydF4y2Ba 3692年gydF4y2Ba 10.1021 / acsnano.6b00187gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84961967564gydF4y2Ba 26882095gydF4y2Ba 秦gydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba 比勒gydF4y2Ba m·J。gydF4y2Ba 二维非线性粘滞水在衬底上生长界面抗拒高速流过协同gydF4y2Ba 纳米快报gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 3939年gydF4y2Ba 3944年gydF4y2Ba 10.1021 / acs.nanolett.5b00809gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84935910921gydF4y2Ba 25936896gydF4y2Ba KarniadakisgydF4y2Ba g·e·M。gydF4y2Ba BeskokgydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 加德尔哈克gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 微流:基本面和仿真gydF4y2Ba 应用力学的评论gydF4y2Ba 2002年gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba b75 "gydF4y2Ba b75 "gydF4y2Ba 10.1115/1.1483361gydF4y2Ba