在頁(yè)巖氣藏開發(fā)的各個(gè)階段,流體與儲(chǔ)層巖石的接觸不可避免。基于此,研究飽和流體對(duì)頁(yè)巖物理性質(zhì)的影響具有重要意義。本論文選用不同地區(qū)的頁(yè)巖樣品,應(yīng)用超聲波速測(cè)試、三軸巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)、聲發(fā)射等實(shí)驗(yàn)手段,對(duì)儲(chǔ)層頁(yè)巖飽和水及超臨界CO_2引起的物理性質(zhì)變化、影響因素、規(guī)律、變化過程及機(jī)理進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)表明,流體與頁(yè)巖相互作用的強(qiáng)度要遠(yuǎn)大于其他類型巖樣,飽和流體后,P波波速上升,S波波速下降,應(yīng)力敏感性增強(qiáng),動(dòng)態(tài)楊氏模量有起伏性的變化,泊松比大幅提高。粘土是飽和流體過程中影響頁(yè)巖儲(chǔ)層物理性質(zhì)變化的最主要因素,巖樣膨脹性與其泊松比成很好的相關(guān)關(guān)系,頁(yè)巖的膨脹性是評(píng)價(jià)頁(yè)巖與水作用強(qiáng)度的最重要參數(shù)之一。此外,層理發(fā)育頁(yè)巖對(duì)飽和流體效應(yīng)的敏感性要遠(yuǎn)高于層理不發(fā)育的巖石,通過對(duì)飽和流體過程的監(jiān)測(cè),顯示了此種效應(yīng)。與蒸餾水相比,超臨界CO_2不僅可以改善孔滲,而且影響范圍更大,還可以促進(jìn)巖石內(nèi)部微裂縫的產(chǎn)生。本研究揭示了飽和流體過程中頁(yè)巖物理性質(zhì)變化的機(jī)理和規(guī)律。所提出的超聲波監(jiān)測(cè)方法,可以檢測(cè)飽和流體的影響范圍和速度。為深入理解頁(yè)巖飽和機(jī)理和過程提供了監(jiān)測(cè)工具。
【學(xué)位單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P618.13
【部分圖文】：

章 飽和流體對(duì)頁(yè)巖物理性質(zhì)影響的實(shí)驗(yàn)速監(jiān)測(cè)，三軸壓縮等，波速應(yīng)力敏感性測(cè)試等實(shí)驗(yàn)態(tài)彈性參數(shù)和應(yīng)力敏感性在飽和過程中的變化，從頁(yè)巖物理性質(zhì)的影響。與實(shí)驗(yàn)裝置使用的 8 種樣品均切為標(biāo)準(zhǔn)巖心（長(zhǎng)度在 50mm~55mm 之間），孔隙度在 0.5%~14.75%之間，密度在 樣品如圖 2.1 所示。

兩組飽和二氧化碳以進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)巖心如圖2.2 所示。圖 2.2 三軸試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)巖心Fig. 2.2 Triaxial test experiment core rock samples

可以通過波速建立聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)采用超聲波脈沖法的速度測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量裝置示意圖如圖2.3 所示。圖 2.3 超聲波脈沖法的速度測(cè)量系統(tǒng)Fig. 2.3 Ultrasonic pulse speed measurement system（1）聲學(xué)測(cè)試裝置本章重點(diǎn)對(duì)巖樣進(jìn)行聲學(xué)測(cè)試。聲學(xué)測(cè)量系統(tǒng)包括超聲波換能器，脈沖發(fā)生接收器，數(shù)字存儲(chǔ)示波器和計(jì)算機(jī)四個(gè)部分。脈沖發(fā)生器是 Pan American 公司生產(chǎn)的 5077PR 型產(chǎn)品，脈沖發(fā)生器首先產(chǎn)生電脈沖，之后通過超聲波換能器以轉(zhuǎn)換成超聲波。與此同時(shí)，另一個(gè)超聲波換能器接收信號(hào)并放大，最后顯示并保存示波器顯示的波形和值。示波器為 Tektronix 公司產(chǎn)品，型號(hào)為 DPO2024B，其最快采集速率為 1GS/s，擁有 200MHz 帶寬，所有通道的記錄長(zhǎng)度為 1 萬億點(diǎn)，最大波形捕獲率為 5000wfm/s。示波器和脈沖發(fā)生器如圖 2.4 所示。
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本文編號(hào)：2869852