深层天然气扩散行为与碳同位素分馏模型研究进展

【目的】深层油气资源逐渐成为我国油气勘探与开发领域的重要目标。为适应发展需求，开展深层天然气扩散过程的可视化研究势在必行。【方法】以天然气分子为出发点，以深层环境为背景，结合多种影响因素，在总结现有扩散方式Fick扩散、Knudsen扩散、表面扩散以及构型扩散的基础上，进行甲烷扩散行为模型及其碳同位素分馏模型的研究进展总结，评价了多种模型在表达深层天然气扩散行为与碳同位素分馏效应方面的适用性。同时认为，建立相应的数学表述模型是准确和全面理解扩散行为机制的关键。【结论】现有的耦合模型不仅能分析深层纳米孔隙中的天然气扩散行为，其高压低孔低渗条件下Knudsen扩散还会影响总扩散强度及碳同位素分馏程度。此外，在这些数学模型的基础上，可以结合地层埋藏演化史，进行气藏散失强度计算。研究分析旨在更精准、定量地刻画深层天然气扩散行为，服务于深层油气勘探与开发，对深部气藏保存与破坏评价具有指导意义。