An Integrated Multi-Scale Numerical Simulation of Transient Gas Flow in Shale Matrix
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The gas flow in shale matrix is of great research interest for optimizing shale gas development. Due to a nano-scale pore radius, the gas flow in the shale matrix may fall in flow regimes which include viscous flow, slip flow and Knudsen diffusion. On top of that, gas adsorption/desorption and stress-sensitivity are some other important phenomena in shale. In this paper, we introduce an integrated multi-scale numerical simulation scheme to depict the above phenomena which is crucial for the shale gas development. Instead of Darcy's equation, we implement the apparent permeability in the reservoir-scale continuity equation to depict the gas flow (viscous flow, slip flow and Knudsen diffusion) in shale matrix. A Langmuir adsorption/desorption term is included in the reservoir-scale continuity equation as a generation term. To ensure the real-time desorption and adsorption equilibrium with gas production, an iterative mass balance check of pore wall surfaces (pore scale) is introduced. At each time step, the pore-scale and reservoir-scale mass balance should be satisfied simultaneously in each grid block. On top of that, the lab data of a Bakken reservoir which provides a relationship between a matrix pore radius reduction and the effective stress is integrated into the two-way coupling geomechanical process to simulate a stresssensitive shale formation. This methodology examines the influence of each mechanism for the shale gas flow in the matrix. Instead of conventional pressure-independent Darcy permeability, the apparent permeability increases with the development of a shale gas reservoir. With the gas adsorption/desorption, the reservoir pressure is maintained via the supply of released gas from nano-scale pore wall surfaces. With the consideration of geomechanics, the apparent permeability is decreased due to the compaction of nano-scale pore radii, which leads to the maintenance of reservoir pressure. Due to the difference of compaction magnitude for each grid block, geomechanics create additional heterogeneity for a nano-pore network in shale matrix, which we should pay more attention to. A novel integrated multi-scale methodology is introduced to examine the crucial phenomena in the shale matrix, which simultaneously takes into account the influence of flow regimes, gas adsorption/desorption and stress-sensitivity. An effective way is provided to quantify the above effects for the transient gas flow in shale matrix.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».