酸处理对页岩微观结构及力学性质的影响

摘要：

为了解决页岩气开发面临的储层孔渗低、地层破裂压力高等问题,选取四川盆地南部威远区块下志留统龙马溪组—上奥陶统五峰组底部的页岩岩样,开展了酸溶蚀实验,采用X射线衍射、电镜扫描以及三轴力学测试等方法获得了酸处理后页岩的微观结构和力学参数,在此基础上,分析了酸处理对页岩微观结构和力学性质的影响.研究结果表明:①页岩经酸处理后,碳酸盐矿物含量降低、孔隙数量增加、孔径增大,同时溶蚀过程中有微裂缝产生,使得页岩的孔隙度、渗透率均增加;②酸处理后页岩力学性质发生改变,变形模式逐渐从弹脆性变形转变为弹塑性变形,破裂模式由脆性向半脆性、半延性过渡;③经浓度为15％的酸处理240分钟后,页岩的渗透率增加3.09倍,3天后页岩的孔隙度增加1.65倍,7天后页岩的抗压强度降低50.1％、杨氏模量降低58.1％、脆性指数降低32.8％;④威远区块龙马溪组—五峰组页岩力学参数与平均孔径、渗透率呈二次方关系,与孔隙度呈二次方或线性关系且相关性强.结论 认为,该研究成果可以为该地区页岩经酸处理后力学参数的预测和酸化压裂施工方案设计提供技术支撑.

关键词：页岩、酸处理、微观结构、力学性质、孔隙度、渗透率、实验室试验、四川盆地南部、威远区块

所属期刊栏目：39

资助基金：国家自然科学基金项目“深层高应力下页岩缝网压裂裂缝流动机制及导流能力预测模型”51704251;国家自然科学基金项目“低渗与致密油气藏压裂酸化”51525404

在线出版日期：2019-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：59-67