水平井完井和大規(guī)模水力壓裂是開發(fā)頁巖氣藏的主要途徑,其中壓裂液返排率低一直是儲層開采過程中不可忽視的問題。壓裂液滯留于儲層中會導致儲層滲透率下降,然而一些現(xiàn)場數(shù)據(jù)表明,低返排率的井產(chǎn)氣量較大,這與頁巖的水化作用具有密不可分的關(guān)系。本文針對頁巖水化對儲層巖心滲透能力的改造作用進行研究。采用滇黔北昭通地區(qū)下志留統(tǒng)龍馬溪組主力頁巖產(chǎn)層巖心,利用核磁共振和層析成像技術(shù),在帶有外部有效應力的條件下開展巖心水化實驗。研究水化作用對頁巖儲集層巖心孔隙-裂縫結(jié)構(gòu)的影響,并且綜合運用層析成像技術(shù)和裂縫的分形分析方法對頁巖水化微裂縫擴展情況進行評價。研究表明:在一定壓力范圍內(nèi),頁巖巖心水化作用能夠抵消由應力敏感引起的滲透率降低,并且由于孔隙-裂縫結(jié)構(gòu)擴張、新微細裂縫的產(chǎn)生以及縫間交會,增加了巖心裂縫復雜程度、孔隙-裂縫體積及其連通性,并提升巖心滲透率;水化損傷主要沿層理或原始裂縫發(fā)育方向延伸;水化作用對孔隙-裂縫結(jié)構(gòu)較為發(fā)育的巖心影響最顯著,而對孔隙-裂縫結(jié)構(gòu)發(fā)育程度很高的巖心影響相對較小,對純孔隙型巖心影響最小;頁巖巖心水化作用強度受孔隙-裂縫發(fā)育程度、黏土礦物含量、脆性指數(shù)共同影響。當壓力提高到一定程... 

【文章來源】：中國石油大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 頁巖的礦物組成及微觀結(jié)構(gòu)特征
        1.2.2 頁巖水化實驗研究現(xiàn)狀
        1.2.3 頁巖水化微裂縫擴展評價研究進展
    1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第2章 研究區(qū)塊頁巖物理性質(zhì)以及組構(gòu)特征
    2.1 目標區(qū)域頁巖組成結(jié)構(gòu)特征
        2.1.1 頁巖礦物組成特征
        2.1.2 頁巖粘土礦物組份分析
    2.2 頁巖的物理性質(zhì)
        2.2.1 硬脆性頁巖的比表面測試
        2.2.2 硬脆性頁巖的潤濕性測試
        2.2.3 硬脆性頁巖的孔隙度和滲透率測試
    2.3 頁巖儲層的裂縫特征
        2.3.1 頁巖儲層裂縫或微裂縫存在的特性
        2.3.2 頁巖裂縫的成因
        2.3.3 頁巖裂縫的分類
    2.4 本章小結(jié)
第3章 頁巖水化微裂紋擴展實驗
    3.1 實驗裝置及原理
        3.1.1 水化實驗原理
        3.1.2 低場核磁共振實驗
        3.1.3 X射線三維顯微鏡掃描實驗
    3.2 裂縫發(fā)育程度影響實驗
        3.2.1 核磁共振T_2譜圖像分析
        3.2.2 核磁共振T_2譜面積分析
        3.2.3 巖心CT掃描
        3.2.4 水化前后滲透率變化特征
    3.3 圍壓影響實驗
        3.3.1 CT圖像描述分析
        3.3.2 巖心滲透率變化分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 頁巖水化微裂縫擴展情況評價分析
    4.1 巖石裂縫的定量統(tǒng)計描述
    4.2 基于分形的頁巖裂縫發(fā)育程度量化表征
        4.2.1 巖心裂縫三維分形計算
        4.2.2 裂縫的發(fā)育指數(shù)
    4.3 利用多元回歸的頁巖水化微裂縫擴展評價研究
        4.3.1 頁巖滲透率與發(fā)育指數(shù)的多元回歸分析
        4.3.2 頁巖水化裂縫擴展評價方法
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與建議
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]裂縫性泥頁巖的水化穩(wěn)定性研究及其應用[D]. 鄧虎.西南石油學院 2004

碩士論文
[1]泥頁巖水化對井壁穩(wěn)定影響研究[D]. 文凱民.西南石油大學 2015
[2]泥頁巖水化對井壁穩(wěn)定性影響研究[D]. 覃園圓.西安石油大學 2014
[3]硬脆性頁巖水化控制方法研究[D]. 劉錕.西南石油大學 2014



本文編號：3379604