Quantifying the Occurrence of Shale Oil in Nanoconfined Kerogen Matrices through Integrated NMR Relaxation Theory and Molecular Dynamics Simulations
Notice bibliographique
Résumé
Low-field nuclear magnetic resonance (NMR) is a powerful technique for characterizing fluid behavior in shale oil reservoirs. However, the abundant nanopores in shale and the limitations of experimental echo time hinder its further application in characterizing oil occurrence. This study integrates the ratio of longitudinal to transverse relaxation times ( T 1 / T 2 ) with molecular dynamics simulations to determine the distributions of dissolved, adsorbed, and free n -decane in kerogen nanoslits and further develops quantitative models to characterize the occurrence characteristics of n -decane in these confined systems. The results indicate that alkane molecules in the same state exhibit identical T 1 / T 2 values, with the T 1 / T 2 values of dissolved, adsorbed, and free molecules being 25.27, 18.61, and 14.86, respectively. For each occurrence state, both the self-diffusion coefficient of n -decane and its interaction energy with the kerogen nanoslit walls exhibit distinct linear correlations with T 1 / T 2 . Furthermore, three mathematical models are developed to quantify the relationships between T 1 / T 2 and the slit width, the adsorption layer thickness ( H ), and the free-to-adsorbed mass ratio ( m f / m a ). When T 1 / T 2 ranges from 75.21 to 53.25, m f / m a = 0, indicating the absence of a free state. This state corresponds to slit widths of 1–3 nm, within which H varies linearly with T 1 / T 2 . As T 1 / T 2 decreases further from 53.25 to 1.00, m f / m a increases exponentially while H stabilizes at ∼2.86 nm, suggesting three-state coexistence within 3–50 nm slits. Free-state dominance occurs when T 1 / T 2 approaches 1, corresponding to a slit width of approximately 50 nm. Additionally, with increasing kerogen maturity, the kerogen matrix exhibits reduced solubility but enhanced adsorption capacity for n -decane. For kerogen types I-A, II-D, and III-A, T 1 / T 2 shows exponential correlations with both slit width and m f / m a, indicating free-state dominance at slit widths of 45, 50, and 58 nm, respectively. This work is expected to provide novel insights into shale reservoir evaluation and enhanced oil recovery.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 ».