在“碳達峰”和“碳中和”目標背景下，加快構建清潔低碳、安全高效的能源體系是黨中央和國家作出的重大戰略決策。我國深層葉岩氣資源十分豐富，是向低碳能源轉型的重要戰畧資源。深層（超過3500m）葉岩儲層高溫高壓，納米孔隙發育，在納米限域空間內的氣體將以“類固態密堆積”形式存在。深層葉岩氣賦存狀態特徵與中淺層葉岩氣存在明顯差异，不同賦存狀態對於葉岩氣流動和產能的影響很大。如何準確描述深層葉岩氣吸附行為是評估深層葉岩氣儲量和產能預測需解决的關鍵問題之一，對深層葉岩氣高效開發具有重要的指導意義。
近期，中科院流固耦合系統力學重點實驗室“深部資源與環境力學”研究團隊與中石油等組織在深層葉岩氣賦存流動機制方面開展了相關合作研究，以川南深層葉岩為研究對象，開展了深層葉岩氣高壓吸附行為研究，明確了深層葉岩氣高壓吸附特徵，分清了溫度、黏土礦物和水分對深層葉岩氣吸附的影響規律，確立了深層葉岩氣高壓吸附數學模型。研究表明，在壓力10~15MPa之間葉岩存在最大過剩吸附量，隨後吸附氣量隨著壓力呈下降趨勢，在深層高壓條件下葉岩以游離氣賦存占主導作用，研究工作對準確地評估深層葉岩氣的賦存狀態及其含氣量具有重要的理論和現實指導意義。
相關研究成果以“High-pressure methane adsorption behavior on deep shales: Experiments and modeling”為題發表在流體力學一類重要期刊Physics of Fluids（2021，33: 063103），力學所沈偉軍副研究員為論文第一作者和通訊作者，論文合作者來自中國石油勘探開發研究院、中國礦業大學和中國石油大學。研究工作得到了國家自然科學基金（NO.U1762216和NO.11802312）和中石油專項等項目的資助。
圖1深層葉岩氣高壓吸附等溫線及其影響因素
圖2深層葉岩氣高壓吸附模型與實驗結果對比
以上內容來源於【中國科學院力學研究所】官網：http://www.imech.cas.cn/xwdt/kydt/202109/t20210903_6189239.html
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