水一岩物化反应机制对龙马溪组页岩力学参数的影响分析.pdf
水力压裂储层改造技术是页岩气开发的关键技术手段.大量高压流体注入页岩储层会显著改变岩石力学参数及其各向异性特征.本研究中,在伪三轴应力加载条件下对龙马溪组页岩开展了水力压裂岩石物理实验,对比了水-岩物理化学反应机制对于页岩岩石力学参数的影响.实验结果表明,对于干燥页岩样品,各向同性应力加载可以增大其杨氏模量,并减弱对应的各向异性特征,而差应力加载可以提高杨氏模量的各向异性特征,并使页岩垂直沉积层理方向上的抗压强度下降速率加快.另一方面,水力压裂引发的水一岩间的物理化学反应会引发页岩的自发吸水膨胀现象,并"软化"页岩样品,从而降低其杨氏模量,并在垂直沉积层理面方向产生更强的作用效果,而各向同性压缩作用会明显减弱这一"软化"作用.由于页岩粘土矿物的沉积排列特征,流体作用使得页岩vHv数值增大,而vHH数值减小.此外,页岩样品泊松比之间的负线性关系也由于压裂流体对页岩的"软化"作用失去了对于应力加载的敏感性.这一新的认识表明页岩储层现场水力压裂后,其地层岩石力学特性仍处于一个动态演化过程中,将给页岩气储层的多井压裂施工及其随后的压裂液反排等工程带来挑战,需要引起足够的重视.本文的研究结果可以为龙马溪组页岩岩石力学性质研究提供良好的借鉴和数据支持.本项研究受到中国地震局地球物理研究所基本科研业务费专项资助.
作者：翟鸿宇 常旭 雷兴林
作者单位：中国地震局地球物理研究所,北京,100081中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院油气资源研究重点实验室,北京,100029地质调查综合中心,国立研究开发法人产业技术综合研究所(AIST),筑波,日本
母体文献：中国地球物理学会地球物理技术委员会第九届学术会议——全域地球物理探测与智能感知学术研讨会论文集
会议名称：中国地球物理学会地球物理技术委员会第九届学术会议——全域地球物理探测与智能感知学术研讨会
会议时间：2021年5月21日
会议地点：武汉
主办单位：中国地球物理学会
语种：chi
分类号：
关键词：页岩储层 水力压裂 力学参数 物化反应
在线出版日期：2021年8月24日
基金项目：
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