水/超临界二氧化碳作用下的页岩微观力学特性

摘要：

选取渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组三段下亚段富灰质纹层状页岩岩样,开展高温高压岩心浸泡实验与点阵纳米压痕实验,分析不同浸泡时间、压力和温度条件下水/超临界CO2作用对页岩微观力学特性的影响.研究结果表明:水/超临界CO2浸泡后,页岩损伤主要为黏土富集的纹层内部产生诱导裂缝,且超临界CO2浸泡引起的诱导裂缝宽度更小.受诱导裂缝影响的区域弹性模量和硬度的统计平均值降低,且纹层附近易发生压实闭合、产生应力诱导拉张裂缝.浸泡时间越长、浸泡压力越大、浸泡温度越高,页岩表面弹性模量和硬度下降越明显.与水相比,超临界CO2-页岩作用下的页岩表面力学损伤程度更低,可作为压裂液防止页岩储集层压裂裂缝面软化.

关键词：页岩、水化作用、超临界CO2、微观力学特性、纳米压痕、页岩损伤

所属期刊栏目：50

分类号：TE345(油气田开发与开采)

资助基金：中国科学院学部咨询评议项目;中国石油化工股份有限公司科技部项目;中国石油化工股份有限公司科技部项目;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院自主研发课题

在线出版日期：2023-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：872-882