页岩气作为一种资源潜力巨大的非常规能源,逐渐走进人们的视野。为了使页岩气得到高效开发,目前主要采用水力压裂技术开采,而对储层加电也是一种提高页岩气采收率的有效手段。在压裂页岩的过程中,需要向地层注入大量的水,同时,页岩储层中还存在大量原始的束缚水。因此深入了解电场作用下水和甲烷在储层中的渗流特性是至关重要的。由于储层岩石中大多是纳米级孔隙,因此本文采用分子模拟方法,在微观角度研究了静电场和交流电场对高岭石孔隙中纯水体系、水-甲烷体系渗流的影响,为页岩气的勘探开发提供一定的理论帮助。构建了高岭石微观孔隙模型以及水分子模型,采用非平衡分子动力学方法研究了电场作用下水分子在微纳孔隙中的渗流特征,通过密度分布、取向分布、径向分布函数、流速分布、流量等物理因素描述电场作用下微纳孔隙中水分子的渗流性质。研究发现:电场作用下水分子在高岭石孔隙内的速度剖面均呈抛物线型,且水分子速度随着电场强度的增大而增加,随着电场频率的增加先变大后减小。电场强度和电场频率对于水分子在孔隙中流动的影响是相反的,电场强度增大时,水分子间氢键数量增多,导致粘度增大,高岭石孔隙中水分子的流速减小;电场频率增大时,水分子随电场旋转频率增快,打断氢键能力增强,导致水分子间的氢键数量减少,高岭石孔隙中水的流速变快。构建了高岭石微观孔隙模型以及水分子、甲烷分子模型,采用非平衡分子动力学方法,模拟研究了电场作用下高岭石孔隙内两相流体的渗流特征,研究发现:较低含水饱和度时,大部分水分子吸附在壁面处,体相部分只有少数游离的水分子,导致水分子在高岭石孔隙内的速度分布并不遵循经典的Poiseulle流模型,甲烷分子在高岭石孔隙内的速度剖面呈抛物线型。水分子在孔隙中的流速随着电场强度的增大而减小,随着电场频率的增加先变大后减小。甲烷分子是非极性分子不受电场直接影响,但由于水分子受到电场作用不断旋转碰撞从而影响甲烷分子流速,甲烷分子的流速随着电场强度的增大而变慢,随着电场频率的增大先变慢后变快,增大电场强度有利于页岩气的采收。