眾所周知，頁巖中存在豐富的納米孔隙，并且具有低孔、低滲的特點，頁巖氣開采時必須采用水力壓裂等手段在儲層中形成密集有效的裂縫網(wǎng)才能實現(xiàn)商業(yè)開采。那么，頁巖氣的產(chǎn)量與有機質(zhì)內(nèi)的納米孔隙的關(guān)聯(lián)度如何？怎樣建立微觀與宏觀的聯(lián)系？是當前頁巖氣開發(fā)中急需解決的科學問題。

近期，中科院力學所流固耦合實驗室林緬研究團隊針對這一問題取得重要進展。研究工作得到了中科院先導(dǎo)B頁巖氣專項、國家自然科學基金和國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（“973”計劃）等項目的支持研究成果發(fā)表在《石油科學和工程雜志》。

研究人員從認識頁巖中至關(guān)重要的有機質(zhì)塊和有機質(zhì)孔出發(fā)，提出了有機質(zhì)表征單元體（oREV）的概念，通過多尺度掃描圖像，結(jié)合統(tǒng)計方法，建立了具有oREV尺度的統(tǒng)計耦合模型。林緬介紹，該模型充分考慮了有機質(zhì)和無機質(zhì)的耦合。通過融合課題組前期工作，我們將納米喉道內(nèi)的甲烷吸附、有機質(zhì)內(nèi)甲烷的運移擴散，及無機質(zhì)內(nèi)裂縫網(wǎng)的達西流動有機地結(jié)合在一起，形成了一套快速高效預(yù)測頁巖氣產(chǎn)量的方法，真正實現(xiàn)了跨尺度的滲流模擬。通過計算分析發(fā)現(xiàn)，統(tǒng)計耦合模型所預(yù)測的產(chǎn)量曲線比其他模型的結(jié)果更合理，能夠部分回答當前關(guān)于理論預(yù)測產(chǎn)量與實際產(chǎn)量脫鉤的問題。