跨尺度工程与环境
简介
一、课题组简介：
本课题组主要从事非常规油气勘探开发与“双碳”领域的关键力学问题研究，包括：非常规油气储层的孔隙结构多尺度表征与流体赋存、跨尺度流动机理，致密油运聚动力学，岩石压裂缝网的力学机制，碳捕集利用与封存、地下储氢的流固化学耦合机理等等。我们注重实验与模拟新方法与技术的开发及工程应用，旨在建立集理论-实验-计算为一体的研究平台，实现研究成果回馈于工程实际。
二、研究领域:
非常规油气储层表征与评价：研制非常规储层岩石特征参数实验技术与仪器设备，研究具有多尺度结构、多矿物组分与强非均质性的非常规储层岩石的三维数字岩心重构方法，发展基于数字岩心的跨尺度岩石渗流、数字岩石物理数值模型，建立融合物理信息、深度学习的非常规储层甜点智能评价方法。
图 非常规岩石多尺度数字岩心重构算法
非常规油气赋存：研制深层原位条件下非常规岩石含气性、含油性评价新仪器与实验方法，发展纳米孔隙流体赋存的分子模拟方法，建立覆盖宽温压范围、考虑原生含水的非常规油气相态预测模型，以实现非常规储层含油气性的准确、高效评价。
图 页岩高温高压甲烷吸附特征及与成分的关联
非常规油气跨尺度流动：研究微纳米孔缝的非线性流与线性流的动态耦合机理，建立微纳米孔缝到公里级储层的跨尺度流动模型，满足不同地区、层系的非常规油气成藏动力学机制与产能动态特征差异评价的需要。
图 页岩气跨尺度输运模型、致密油跨尺度运聚模型
岩石压裂缝网的力学机制：提出岩石水力压裂微缝网在线观测新方法，发展含缺陷离散元数值模拟方法，研究不同加载条件下不同类型储层岩石水力压裂分支裂缝的生长机制，为非常规油气储层压裂方案的优选提供指导。
图 水力压裂在线微米CT设备及离散元数值模拟
碳捕集利用与封存、地下储氢的流固化学耦合机理：不同类型储层岩石的二氧化碳对流-扩散-反应矿化封存机理及化封存潜力评价方法，致密储层超临界二氧化碳压裂、驱油与封存机理，地下多孔介质储层储氢的流动、岩石结构、化学反应耦合作用机理等。
图 玄武岩注入CO2后的三维结构演化模拟
成员构成
| 组长 | ||
|---|---|---|
| 林缅 | 职称：研究员 研究方向：非常规油气勘探开发中的跨尺度输运；页岩油气甜点预测新方法； 致密油成藏中的关键力学问题；岩石压裂缝网的力学机制；二氧化碳封存预测，等 | 博士生导师 |
| 成员 | ||
|---|---|---|
| 江文滨 | 职称：副研究员 研究方向：非常规油气储集空间表征； 多孔介质流体赋存与多尺度渗流；实验与数字岩石物理 | 硕士生导师 |
| 姬莉莉 | 职称：助理研究员 研究方向：非常规储层岩石数字岩心重构及应用研究； 人工智能在非常规油气勘探开发中的应用研究；碳中和中的反应流研究 | 硕士生导师 |
| 曹高辉 | 职称：助理研究员 研究方向：研究致密多孔介质渗流的相关力学机理及工程应用， 尤其是关注从孔隙尺度到储层尺度的渗流过程跨尺度 | |
| 窦文超 | 职称：助理研究员 研究方向：储层孔隙结构表征及综合地质评价、 碳封存条件下的CO2-水-岩相互作用及数值模拟 | |
| 李建乡 | 职称：高级工程师 主要职责：知识产权与科技档案管理 | |
| 邢华阳 | 职称：实验师 主要职责：微纳结构与多相渗流非常规实验技术开发与五福 | |
承担主要项目（课题）
| 序号 | 属性 | 名称 | 执行期 |
|---|---|---|---|
| 1 | 国家自然科学基金重点项目 | 致密砂岩油跨尺度运聚动力学研究 | 2021/01-2025/12 |
| 2 | 中科院仪器功能开发项目 | X射线三维显微成像系统 岩心声电联测试功能开发 | 2020/9-2024/8 |
| 3 | 国家自然科学基金青年基金项目 | CO2地质封存条件下深层玄武岩 储层孔隙结构动态演化及三维数值模拟 | 2024/1-2026/12 |
| 4 | 中石油科技项目 | 泸州北区页岩微观孔隙连 通性及气水流动特征研究 | 2023/6-2024/11 |
| 5 | 中石油科技项目 | 页岩多尺度数字岩心构建与连通率评价 | 2022/5-2024/10 |
| 6 | 中石化科技项目 | 多尺度页岩油宏观储层建模研究 | 2023/7-2024/12 |
| 7 | 中石油科技项目 | 深层煤层气跨尺度产出规律研究 | 2023/8-2024/12 |