气体溶解封存量计算方法、系统、存储介质及电子设备与流程

1.本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种气体溶解封存量计算方法、系统、存储介质及电子设备。


背景技术：

2.在地层中的岩石颗粒之间含有大量的纳米孔隙，可以为气体的地质封存提供充足的储存空间。被封存的气体除了在孔隙中以游离态和吸附态的形式存在外，由于在地层水的影响下部分孔隙含水，因此，气体在地层中的地质封存形式还包括溶解在地层水中的溶解态。
3.气体溶解封存量是在原始地层水达到气体饱和时所能溶解的气体量，目前，气体在地层中的溶解封存量是基于在体相条件下气体在水中的溶解度进行计算的，这将使得计算出的溶解封存量具有较大误差。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种气体溶解封存量计算方法、系统、存储介质及电子设备，考虑了岩石孔隙壁面对气体的吸附作用，可以提高气体溶解封存量的计算准确度。具体技术方案如下：
5.本发明提供了一种气体溶解封存量计算方法，包括：
6.对含有有机分子的岩石模拟区域进行分子动力学模拟，得到有机基质模型；其中，所述有机分子的个数是基于目标地层的有机岩石的密度确定的，所述有机岩石中含有所述有机分子；
7.在所述有机基质模型中加入离子对和水分子，得到含水的有机岩石孔隙模型；其中，所述水分子的个数和所述离子对的个数均是基于所述目标地层中有机岩石的单位体积孔隙含水量和所述有机基质模型的岩石孔隙体积确定的；所述离子对包括钠离子和氯离子；
8.模拟目标气体在所述含水的有机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，当所述目标气体在所述含水的有机岩石孔隙模型中岩石孔隙壁面的吸附量和在水中的溶解量均达到饱和时，确定所述目标气体在所述含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度；所述目标气体在所述含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度是基于所述目标气体分子在所述含水的有机岩石孔隙模型中的总个数得到的；
9.基于所述含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度计算所述目标气体在有机岩石中的溶解封存量。
10.可选地，还包括：
11.基于无机分子获得无机基质模型；其中，所述目标地层的无机岩石中含有所述无机分子；
12.在所述无机基质模型中加入所述离子对和水分子，得到含水的无机岩石孔隙模
型；其中，所述水分子的个数和所述离子对的个数均是基于所述目标地层中无机岩石的单位体积孔隙含水量和所述无机基质模型的岩石孔隙体积确定的；
13.模拟目标气体在所述含水的无机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，当所述目标气体在所述含水的无机岩石孔隙模型中岩石孔隙壁面的吸附量和在水中的溶解量均达到饱和时，确定所述目标气体在所述含水的无机岩石孔隙模型中的溶解度；所述目标气体在所述含水的无机岩石孔隙模型中的溶解度是基于所述目标气体分子在所述含水的无机岩石孔隙模型中的总个数得到的；
14.基于所述含水的无机岩石孔隙模型中的溶解度计算所述目标气体在无机岩石中的溶解封存量。
15.可选地，所述对含有有机分子的岩石模拟区域进行分子动力学模拟，得到有机基质模型，具体包括：
16.对含有有机分子的岩石模拟区域进行nvt系综的分子动力学模拟，得到第一模型；
17.对所述第一模型进行npt系综的分子动力学模拟，得到第二模型；
18.确定所述第二模型的岩石参数值，判断所述岩石参数值是否处于预设岩石参数值范围内；
19.若是，则将所述第二模型作为所述有机基质模型；
20.若否，则更新npt系综，其中，更新后的npt系综的温度小于所述npt系综的温度；对所述第二模型进行更新后的npt系综的分子动力学模拟，得到更新后的第二模型，将所述更新后的第二模型作为所述第二模型，将所述更新后的npt系综作为所述npt系综，然后返回步骤“确定所述第二模型的岩石参数值，判断所述岩石参数值是否处于预设岩石参数值范围内”。
21.可选地，在得到有机基质模型之后，所述方法还包括：
22.对所述有机基质模型中的岩石孔隙进行形状和/或大小的调整，得到调整后的有机基质模型；
23.和/或，在得到无机基质模型之后，所述方法还包括：
24.对所述无机基质模型中的岩石孔隙进行形状和/或大小的调整，得到调整后的无机基质模型。
25.可选地，所述模拟目标气体在所述含水的有机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，具体包括：
26.采用巨正则蒙特卡罗方法模拟在所述目标气体的预设储层温度和预设压强条件下，所述目标气体在所述含水的有机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程；
27.和/或，所述模拟目标气体在所述含水的无机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，具体包括：
28.采用巨正则蒙特卡罗方法模拟在所述目标气体的预设储层温度和预设压强条件下，所述目标气体在所述含水的无机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程。
29.可选地，所述溶解封存量的计算方法，具体包括：
30.根据如下公式计算所述溶解封存量：
31.s
气体
＝a
×h×
φ
×w×r气体
×m气体
32.式中，s
气体
为目标气体的溶解封存量，a为岩石的分布面积，h为岩石的厚度，φ为岩
石的孔隙度，w为单位体积孔隙含水量，r
气体
为目标气体的溶解度，m
气体
为目标气体的摩尔质量。
33.可选地，所述水分子的个数的确定方法，具体包括：
34.根据如下公式确定所述水分子的个数：
35.n1＝v
p
×w×
na/m136.式中，n1为水分子的个数，v
p
为岩石孔隙体积，w为单位体积孔隙含水量， m1为水的摩尔质量，na为阿伏伽德罗常数；
37.和/或，所述离子对的个数的确定方法，具体包括：
38.根据如下公式确定所述离子对的个数：
39.n2＝v
p
×w×c×
na40.式中，n2为离子对的个数，c为地层水盐浓度。
41.本发明还提供一种气体溶解封存量计算系统，包括：
42.分子动力学模拟模块，用于对含有有机分子的岩石模拟区域进行分子动力学模拟，得到有机基质模型；其中，所述有机分子的个数是基于目标地层的有机岩石的密度确定的，所述有机岩石中含有所述有机分子；
43.模型生成模块，用于在所述有机基质模型中加入离子对和水分子，得到含水的有机岩石孔隙模型；其中，所述水分子的个数和所述离子对的个数均是基于所述目标地层中有机岩石的单位体积孔隙含水量和所述有机基质模型的岩石孔隙体积确定的；所述离子对包括钠离子和氯离子；
44.溶解度确定模块，用于模拟目标气体在所述含水的有机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，当所述目标气体在所述含水的有机岩石孔隙模型中岩石孔隙壁面的吸附量和在水中的溶解量均达到饱和时，确定所述目标气体在所述含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度；所述目标气体在所述含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度是基于所述目标气体分子在所述含水的有机岩石孔隙模型中的总个数得到的；
45.溶解封存量计算模块，用于基于所述含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度计算所述目标气体在有机岩石中的溶解封存量。
46.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现上述的气体溶解封存量计算方法。
47.本发明还提供一种电子设备，包括：
48.至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；
49.所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行上述的气体溶解封存量计算方法。
50.本发明实施例提供的一种气体溶解封存量计算方法、系统、存储介质及电子设备，对含有有机分子的岩石模拟区域进行分子动力学模拟，得到有机基质模型；在有机基质模型中加入离子对和水分子，得到含水的有机岩石孔隙模型；模拟目标气体在含水的有机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，当目标气体在含水的有机岩石孔隙模型中岩石孔隙壁面的吸附量和在水中的溶解量均达到饱和时，确定目标气体在含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度；基于含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度计算目标气体在有机岩石中的溶解封存量。本发明考虑了岩石孔隙壁面对气体的吸附作用，可以提高气体溶解封存量的计算准确
度。
51.当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
52.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
53.图1为本发明实施例提供的气体溶解封存量计算方法流程图；
54.图2为本发明实施例提供的溶解度对比示意图；
55.图3为本发明实施例提供的气体溶解封存量计算系统结构图；
56.图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
57.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
58.在地层中的岩石颗粒之间含有大量的纳米孔隙，可以为气体的地质封存提供充足的储存空间，例如co2地质封存。对co2在储层中的封存容量的准确评估是预测co2地质封存潜力的重要基础。
59.目前，co2在地层中的溶解封存量是基于在体相条件下co2在水中的溶解度进行计算的，这将使得计算出的溶解封存量具有较大误差。
60.本技术发明人通过研究发现：
61.岩石孔隙壁面对目标气体的吸附作用是导致目标气体在地层中的溶解封存量计算误差较大的原因。可选地，目标气体为co2气体。
62.基于此，本发明提供了一种气体溶解封存量计算方法，在计算气体溶解封存量时考虑了岩石孔隙壁面对目标气体的吸附作用，如图1所示，该方法包括：
63.步骤101：对含有有机分子的岩石模拟区域进行分子动力学模拟，得到有机基质模型；其中，有机分子的个数是基于目标地层的有机岩石的密度确定的，有机岩石中含有有机分子。
64.在本实施例中，若要建立有机基质模型，需要在岩石模拟区域投入有机分子，并且该有机分子是与有机基质模型相匹配的实际的目标地层中的有机分子，该目标地层中至少包括有机岩石。若目标地层中含有干酪根成分，则有机分子可以为干酪根分子。在实际应用中，可以将立方体模拟盒子看作是岩石模拟区域，在初始状态时该立方体模拟盒子中不含有任何物质，可以设置立方体模拟盒子的尺寸，该尺寸可以作为得到有机基质模型的尺寸。可选的，该立方体模拟盒子在x,y,z方向上的尺寸可以相同，尺寸范围可以在1-50nm范围内，在具体实验中，选取立方体模拟盒子的尺寸为三个方向上尺寸均为10nm。
65.在对含有有机分子的岩石模拟区域进行分子动力学模拟之前，首先先立方体模拟盒子中随机投入多个干酪根分子，投入干酪根分子的个数需要根据目标地层的含有干酪根成分的岩石密度以及立方体模拟盒子的尺寸确定的。本发明在选取立方体模拟盒子为x,y,z方向上的尺寸均为10nm的条件下，在立方体模拟盒子内投入8个干酪根分子。然后对加入干酪根分子的立方体模拟盒子进行从高温到低温的nvt系综和一些列npt系综下的动力学模拟过程，目的是为了得到有机基质模型，在本发明做的实验中，由于采用的是干酪根分子形成有机基质模型，因此得到的有机基质模型为干酪根基质模型。
66.作为一可选的实施方式，对加入干酪根分子的立方体模拟盒子进行从高温到低温的nvt系综和一些列npt系综下的动力学模拟过程的方法，具体包括：对含有干酪根分子的岩石模拟区域进行nvt系综的分子动力学模拟，得到第一模型；对第一模型进行npt系综的分子动力学模拟，得到第二模型；确定第二模型的岩石参数值，判断岩石参数值是否处于预设岩石参数值范围内；若是，则将第二模型作为干酪根基质模型；若否，则更新npt系综，其中，更新后的 npt系综的温度小于npt系综的温度；对第二模型进行更新后的npt系综的分子动力学模拟，得到更新后的第二模型，将更新后的第二模型作为第二模型，将更新后的npt系综作为npt系综，然后返回步骤“确定第二模型的岩石参数值，判断岩石参数值是否处于预设岩石参数值范围内”。
67.可选地，岩石参数可以为岩石密度和岩石孔隙度。在得到第二模型后，可以测量第二模型的岩石密度和岩石孔隙度，若岩石密度处于预设岩石密度范围内并且岩石孔隙度也处于预设岩石孔隙度范围内，则说明岩石参数值处于预设岩石参数值范围内。
68.在具体实验过程中，经多次测试可以在动力学模拟时进行一次nvt系综的分子动力学模拟，并进行四次npt系综的分子动力学模拟，可以根据地质变化设置不同次数下的npt系综的温度。具体可以参照表1实现的上述动力学模拟过程。
69.表1系综表
[0070][0071][0072]
从表1中可以看出，首先对含有干酪根分子的岩石模拟区域进行nvt系综的分子动力学模拟，在nvt系综下，温度为900k，弛豫时间为400ps，在上述分子动力学模拟结束后，得到第一模型；然后对含有干酪根分子的岩石模拟区域进行连续4组npt系综的分子动力学模拟，一组npt系综分子动力学模拟结束后得到第二模型，基于该模型进行下一组模拟，直到4
组npt系综的分子动力学模拟均完成，最终可以得到干酪根基质模型。由上表可以看出，在第一组npt 系综下，温度为900k，弛豫时间为400ps，压强为20mpa；在第二组npt系综下，温度为700k，弛豫时间为400ps，压强为20mpa；在第三组npt系综下，温度为500k，弛豫时间为400ps，压强为20mpa；在第四组npt系综下，温度为338.15k，弛豫时间为1000ps，压强为20mpa。从表1中可以看出，从第一组 npt系综到第四组npt系综，温度是逐渐降低的，而压强保持不变，最后一组的弛豫时间较前三组多了2.5倍。当然，除表1所示的各系综的温度、弛豫时间和压强外，根据不同的实验要求和模拟不同有机成分的有机基质模型，采用的系综温度、弛豫时间和压强会存在差异。此外，可以根据目标地层的特点，调整进行npt系综的个数。
[0073]
可选的，在得到有机基质模型之后，该方法还包括：对有机基质模型中的岩石孔隙进行形状和/或大小的调整，得到调整后的有机基质模型。在实验过程中确定岩石孔隙的形状和大小是基于实际的目标地层的有机岩石的岩石孔隙大小进行适应性调整的。
[0074]
可选的，在得到有机基质模型之后，可以采用氦气吸附法测定岩石孔隙体积，vp(nm3)。
[0075]
步骤102：在有机基质模型中加入离子对和水分子，得到含水的有机岩石孔隙模型；其中，水分子的个数和离子对的个数均是基于目标地层中有机岩石的单位体积孔隙含水量和有机基质模型的岩石孔隙体积确定的；离子对包括钠离子和氯离子。
[0076]
由于地层水中含量最高的阳离子为钠离子，地层水中含量最高的阴离子为氯离子，因此本发明可以以氯化钠溶液模拟地层水。可选地，在有机基质模型中加入离子对和水分子，可以得到含地层水的有机岩石孔隙模型。
[0077]
在加入离子对和水分子之前，首先要构建水分子的结构模型，并进行结构化。具体模拟过程中，可以利用材料性能模拟软件materials studio的3d建模图像软件skech工具绘制水分子的三维分子结构模型，通过开源软件包lammps 进行结构优化，得到最小能量构象。在得到水分子的三维分子结构模型后，在有机基质模型中加入离子对和水分子，得到含水的有机岩石孔隙模型。
[0078]
作为一可选的实施方式，水分子的个数的确定方法，具体包括：
[0079]
根据如下公式确定水分子的个数：
[0080]
n1＝v
p
×w×
na/m1[0081]
式中，n1为水分子的个数，v
p
为岩石孔隙体积，w为单位体积孔隙含水量， m1为水的摩尔质量，na为阿伏伽德罗常数。
[0082]
作为一可选的实施方式，离子对的个数的确定方法，具体包括：
[0083]
根据如下公式确定离子对的个数：
[0084]
n2＝v
p
×w×c×
na[0085]
式中，n2为离子对的个数，c为地层水盐浓度。
[0086]
在实际应用时，离子对可以不局限于钠离子和氯离子，可以根据实际采样的地层水样品确定盐水中离子对的种类。
[0087]
步骤103：模拟目标气体在含水的有机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，当目标气体在含水的有机岩石孔隙模型中岩石孔隙壁面的吸附量和在水中的溶解量均达到饱和时，确定目标气体在含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度；目标气体在含水的有机岩石孔隙模
型中的溶解度是基于目标气体分子在含水的有机岩石孔隙模型中的总个数得到的。
[0088]
在本实施例中，目标气体可以为二氧化碳气体，计算二氧化碳溶解封存量的目的是为了预测可以将大气中的二氧化碳贮存在地层中的二氧化碳量，从而缓解温室气体效应。因此，提高二氧化碳气体溶解封存量计算精度可以更大限度的降低空气中二氧化碳的含量，有助于温室气体效应的改善。
[0089]
作为一可选的实施方式，模拟二氧化碳气体在含水的有机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，具体包括：采用巨正则蒙特卡罗方法模拟在二氧化碳气体的预设储层温度和预设压强条件下，二氧化碳气体在含水的有机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程。
[0090]
步骤104：基于含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度计算目标气体在有机岩石中的溶解封存量。
[0091]
其中，溶解封存量的计算方法，具体包括：
[0092]
根据如下公式计算溶解封存量：
[0093]s气体
＝a
×h×
φ
×w×r气体
×m气体
[0094]
式中，s
气体
为二氧化碳气体的溶解封存量，a为岩石的分布面积，h为岩石的厚度，φ为岩石的孔隙度，w为单位体积孔隙含水量，r
气体
为二氧化碳气体的溶解度，m
气体
为二氧化碳气体的摩尔质量。
[0095]
图2为本发明提供的二氧化碳气体在有机岩石中的溶解度与二氧化碳气体在体相条件下的溶解度的对比示意图，图2中的方块表示采用本发明考虑孔隙影响计算得到的二氧化碳气体的溶解度，图2中的圆圈表示在体相条件下计算得到的二氧化碳溶解度，从图2可以看出，基于图2所示的溶解度计算溶解封存量后，本发明计算得到的二氧化碳在有机岩石孔隙中的溶解封存量为体相条件下溶解封存量的3-4倍，说明本发明提供的方法可以提高气体溶解封存量的计算准确度。
[0096]
作为另一可选的实施方式，本发明还可以计算目标气体在无机岩石中的溶解封存量。在计算目标气体在无机岩石中的溶解封存量时，采用如下步骤：
[0097]
基于无机分子获得无机基质模型；其中，目标地层的无机岩石中含有无机分子；在无机基质模型中加入离子对和水分子，得到含水的无机岩石孔隙模型；其中，水分子的个数和离子对的个数均是基于目标地层中无机岩石的单位体积孔隙含水量和无机基质模型的岩石孔隙体积确定的；模拟目标气体在含水的无机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，当目标气体在含水的无机岩石孔隙模型中岩石孔隙壁面的吸附量和在水中的溶解量均达到饱和时，确定目标气体在含水的无机岩石孔隙模型中的溶解度；目标气体在含水的无机岩石孔隙模型中的溶解度是基于目标气体分子在含水的无机岩石孔隙模型中的总个数得到的；基于含水的无机岩石孔隙模型中的溶解度计算目标气体在无机岩石中的溶解封存量。
[0098]
在本实施例中，目标地层的无机岩石中的无机分子可以为二氧化硅分子，对二氧化硅分子进行晶胞扩胞处理，可以获得无机基质模型。
[0099]
可选的，得到含水的无机岩石孔隙模型的方法可以为步骤102中的方法。
[0100]
可选的，在得到无机基质模型之后，可以对无机基质模型中的岩石孔隙进行形状和/或大小的调整，得到调整后的无机基质模型。
[0101]
可选的，模拟目标气体在含水的无机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，具体包括：采用巨正则蒙特卡罗方法模拟在目标气体的预设储层温度和预设压强条件下，目标气体在
含水的无机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程。
[0102]
可选的，基于含水的无机岩石孔隙模型中的溶解度计算目标气体在无机岩石中的溶解封存量可以为步骤104中的方法。
[0103]
作为一可选的实施方式，若目标地层中既含有有机岩石，也含有无机岩石，则可以采用上述方法计算出目标气体在有机岩石中的溶解封存量以及目标气体在无机岩石中的溶解封存量，将计算得到的两个溶解封存量相加，则得到最终的溶解封存量。
[0104]
本发明考虑了地层中广泛存在孔隙对目标气体在岩石中溶解封存量计算的影响，同时考虑了地层水盐浓度的影响，提高了目标气体在地质中的溶解封存潜力预测的准确性。本发明的含水地层的目标气体溶解封存量的预测，其含水地层可以为深部咸水层、油田和气田等。
[0105]
本发明还提供了一种气体溶解封存量计算系统，如图3所示，该系统包括：
[0106]
分子动力学模拟模块301，用于对含有有机分子的岩石模拟区域进行分子动力学模拟，得到有机基质模型；其中，有机分子的个数是基于目标地层的有机岩石的密度确定的，有机岩石中含有有机分子。
[0107]
分子动力学模拟模块301，具体用于：对含有有机分子的岩石模拟区域进行nvt系综的分子动力学模拟，得到第一模型；对第一模型进行npt系综的分子动力学模拟，得到第二模型；确定第二模型的岩石参数值，判断岩石参数值是否处于预设岩石参数值范围内；若是，则将第二模型作为有机基质模型；若否，则更新npt系综，其中，更新后的npt系综的温度小于npt系综的温度；对第二模型进行更新后的npt系综的分子动力学模拟，得到更新后的第二模型，将更新后的第二模型作为第二模型，将更新后的npt系综作为npt系综，然后执行确定第二模型的岩石参数值，判断岩石参数值是否处于预设岩石参数值范围内这一步骤。
[0108]
模型生成模块302，用于在有机基质模型中加入离子对和水分子，得到含水的有机岩石孔隙模型；其中，水分子的个数和离子对的个数均是基于目标地层中有机岩石的单位体积孔隙含水量和有机基质模型的岩石孔隙体积确定的；离子对包括钠离子和氯离子。
[0109]
模型生成模块302，具体包括：
[0110]
水分子个数确定单元，用于根据如下公式确定水分子的个数：
[0111]
n1＝v
p
×w×
na/m1[0112]
式中，n1为水分子的个数，v
p
为岩石孔隙体积，w为单位体积孔隙含水量， m1为水的摩尔质量，na为阿伏伽德罗常数。
[0113]
离子对个数确定单元，用于根据如下公式确定离子对的个数：
[0114]
n2＝v
p
×w×c×
na[0115]
式中，n2为离子对的个数，c为地层水盐浓度。
[0116]
溶解度确定模块303，用于模拟目标气体在含水的有机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，当目标气体在含水的有机岩石孔隙模型中岩石孔隙壁面的吸附量和在水中的溶解量均达到饱和时，确定目标气体在含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度；目标气体在含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度是基于目标气体分子在含水的有机岩石孔隙模型中的总个数得到的。
[0117]
溶解度确定模块303，具体用于采用巨正则蒙特卡罗方法模拟在目标气体的预设储层温度和预设压强条件下，目标气体在含水的有机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程。
[0118]
第一溶解封存量计算模块304，用于基于含水的有机岩石孔隙模型中的溶解度计算目标气体在有机岩石中的溶解封存量。
[0119]
第一溶解封存量计算模块304，具体用于：根据如下公式计算溶解封存量：
[0120]s气体
＝a
×h×
φ
×w×r气体
×m气体
[0121]
式中，s
气体
为目标气体的溶解封存量，a为岩石的分布面积，h为岩石的厚度，φ为岩石的孔隙度，w为单位体积孔隙含水量，r
气体
为目标气体的溶解度，m
气体
为目标气体的摩尔质量。
[0122]
作为一可选的实施方式，本发明提供的气体溶解封存量计算系统，还包括：
[0123]
第二溶解封存量计算模块，用于基于无机分子获得无机基质模型；其中，目标地层的无机岩石中含有无机分子；
[0124]
在无机基质模型中加入离子对和水分子，得到含水的无机岩石孔隙模型；其中，水分子的个数和离子对的个数均是基于目标地层中无机岩石的单位体积孔隙含水量和无机基质模型的岩石孔隙体积确定的；模拟目标气体在含水的无机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程，当目标气体在含水的无机岩石孔隙模型中岩石孔隙壁面的吸附量和在水中的溶解量均达到饱和时，确定目标气体在含水的无机岩石孔隙模型中的溶解度；目标气体在含水的无机岩石孔隙模型中的溶解度是基于目标气体分子在含水的无机岩石孔隙模型中的总个数得到的；基于含水的无机岩石孔隙模型中的溶解度计算目标气体在无机岩石中的溶解封存量。
[0125]
第二溶解封存量计算模块，具体用于采用巨正则蒙特卡罗方法模拟在目标气体的预设储层温度和预设压强条件下，目标气体在含水的无机岩石孔隙模型中的吸附溶解过程。
[0126]
可选的，本发明的系统还包括：孔隙调整模块，用于对有机基质模型中的岩石孔隙进行形状和/或大小的调整，得到调整后的有机基质模型；和/或对无机基质模型中的岩石孔隙进行形状和/或大小的调整，得到调整后的无机基质模型。
[0127]
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述气体溶解封存量计算方法。
[0128]
本发明实施例提供了一种电子设备，如图4所示，电子设备40包括至少一个处理器401、以及与处理器401连接的至少一个存储器402、总线403；其中，处理器401、存储器402通过总线403完成相互间的通信；处理器401用于调用存储器402中的程序指令，以执行上述的气体溶解封存量计算方法。本文中的电子设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
[0129]
本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有上述的气体溶解封存量计算方法包括的步骤的程序。
[0130]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、系统和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0131]
在一个典型的配置中，设备包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线。设备还
可以包括输入/输出接口、网络接口等。
[0132]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
[0133]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器 (cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0134]
本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0135]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0136]
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0137]
以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。