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温压耦合作用下四川盆地深层龙马溪组页岩孔渗和岩石力学特征
被引量:
3
1
作者
孙川翔
聂海宽
+5 位作者
苏海琨
杜伟
卢婷
陈亚琳
刘秘
李京昌
《石油勘探与开发》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期77-88,共12页
为了研究温压耦合变化对深层页岩孔隙度、渗透率和岩石力学特征的影响,选择四川盆地威荣和永川地区下志留统龙马溪组深层页岩岩心样品,设计开展温压条件的上限为120℃、70 MPa的孔渗实验和三轴压缩岩石力学—声波一体化实验。研究结果表...
为了研究温压耦合变化对深层页岩孔隙度、渗透率和岩石力学特征的影响,选择四川盆地威荣和永川地区下志留统龙马溪组深层页岩岩心样品,设计开展温压条件的上限为120℃、70 MPa的孔渗实验和三轴压缩岩石力学—声波一体化实验。研究结果表明:(1)微观上的孔渗变化与宏观上的岩石变形相互约束,均呈现先快后缓的变化特征,最大温压实验条件下孔隙度降低34%~71%、渗透率降低85%~97%。随着温压的升高,深层页岩经历了以有机质孔、黏土矿物孔被压缩和微裂缝受压闭合的塑性变形和脆性矿物孔、岩石骨架颗粒本体被压缩的弹性变形;(2)与常温高围压实验对比,高温对孔渗应力敏感的影响显著。高温通过增加岩石塑性,加剧高围压对孔隙的压缩,同时引发岩石骨架颗粒间产生热应力,页岩层理易重新开启或沿层理等软弱面产生新缝,使得页岩渗透率随温度和围压升高而降低的程度减弱;(3)与常温三轴力学实验对比,深层页岩在高温高压耦合作用下,抗压强度和峰值应变量显著增加,抗压强度最高达435 MPa、峰值应变超过2%,说明高温增加了岩石塑性,不利于页岩的破裂和裂缝扩展;(4)岩相和矿物组分对深层页岩孔渗和岩石力学特征具有重要影响。不同岩性页岩发生脆性破坏的难度和充分程度不同,实际地质条件下页岩的应力应变特征是压裂方案优化调整的重要依据。
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关键词
四川盆地
深层龙马溪组
页岩气
孔隙度
渗透率
岩石力学
高温高压
三轴压缩
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职称材料
题名
温压耦合作用下四川盆地深层龙马溪组页岩孔渗和岩石力学特征
被引量:
3
1
作者
孙川翔
聂海宽
苏海琨
杜伟
卢婷
陈亚琳
刘秘
李京昌
机构
页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室
中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
中国石油化工集团公司页岩油气勘探开发重点实验室
中国地质大学(北京)能源学院
中国石化江汉油田勘探开发研究院
出处
《石油勘探与开发》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期77-88,共12页
基金
国家自然科学基金“四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气储层演化机理及评价方法”(41872124)
国家自然科学重点基金“复杂构造带常压页岩气动态赋存机理与可动性研究”(42130803)
中国石化重点科技项目“深层页岩气勘探/开发/工程一体化设计技术”(P20046)。
文摘
为了研究温压耦合变化对深层页岩孔隙度、渗透率和岩石力学特征的影响,选择四川盆地威荣和永川地区下志留统龙马溪组深层页岩岩心样品,设计开展温压条件的上限为120℃、70 MPa的孔渗实验和三轴压缩岩石力学—声波一体化实验。研究结果表明:(1)微观上的孔渗变化与宏观上的岩石变形相互约束,均呈现先快后缓的变化特征,最大温压实验条件下孔隙度降低34%~71%、渗透率降低85%~97%。随着温压的升高,深层页岩经历了以有机质孔、黏土矿物孔被压缩和微裂缝受压闭合的塑性变形和脆性矿物孔、岩石骨架颗粒本体被压缩的弹性变形;(2)与常温高围压实验对比,高温对孔渗应力敏感的影响显著。高温通过增加岩石塑性,加剧高围压对孔隙的压缩,同时引发岩石骨架颗粒间产生热应力,页岩层理易重新开启或沿层理等软弱面产生新缝,使得页岩渗透率随温度和围压升高而降低的程度减弱;(3)与常温三轴力学实验对比,深层页岩在高温高压耦合作用下,抗压强度和峰值应变量显著增加,抗压强度最高达435 MPa、峰值应变超过2%,说明高温增加了岩石塑性,不利于页岩的破裂和裂缝扩展;(4)岩相和矿物组分对深层页岩孔渗和岩石力学特征具有重要影响。不同岩性页岩发生脆性破坏的难度和充分程度不同,实际地质条件下页岩的应力应变特征是压裂方案优化调整的重要依据。
关键词
四川盆地
深层龙马溪组
页岩气
孔隙度
渗透率
岩石力学
高温高压
三轴压缩
Keywords
Sichuan Basin
Longmaxi Formation
deep shale gas
porosity
permeability
rock mechanics
high temperature and high pressure
triaxial compression
分类号
TE122 [石油与天然气工程—油气勘探]
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作者
出处
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被引量
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1
温压耦合作用下四川盆地深层龙马溪组页岩孔渗和岩石力学特征
孙川翔
聂海宽
苏海琨
杜伟
卢婷
陈亚琳
刘秘
李京昌
《石油勘探与开发》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
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