【摘 要】
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甲烷在有机质等多孔碳体系中的吸附情况对测定页岩中的甲烷储量有着重要的意义。为精确模拟甲烷页岩层中的赋存情况,需要得到高压下甲烷以及有机质片段的精确力场。而目前所
【机 构】
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分子反应动力学国家重点实验室,中国科学院大连化学物理研究所;
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甲烷在有机质等多孔碳体系中的吸附情况对测定页岩中的甲烷储量有着重要的意义。为精确模拟甲烷页岩层中的赋存情况,需要得到高压下甲烷以及有机质片段的精确力场。而目前所知的力场在高压下(超过100bar)都不能对甲烷的密度进行精确的描述。本文主要制定了页岩微纳孔隙甲烷赋存状态模拟的方案,建立包含矿物性质和微-纳米孔隙结构的页岩结构数学模型,并基于CCSD(T)等高精度量子化学计算及基组重叠误差修正得到了甲烷与甲烷分子之间的相互作用,并设计了一个在不同距离处权重可调的程序用Morse势和静电相互作用描述量化计算的弱相互作用力并获得精确的力场参数。运用蒙塔卡罗方法计算298K,0-300bar下甲烷在空框架中的密度并且与美国国家标准与技术研究院数据库中的甲烷密度进行了比对。
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