中國天然氣需求日益增長,高效開發(fā)頁巖氣對(duì)于緩解能源供需矛盾、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)具有重要意義。由于頁巖儲(chǔ)層的低孔、低滲特性以及頁巖中粘土遇水極易膨脹的特點(diǎn),采用超臨界CO₂對(duì)頁巖儲(chǔ)層進(jìn)行壓裂增產(chǎn)具有極大的應(yīng)用前景。目前,由于缺乏超臨界CO₂對(duì)頁巖力學(xué)參數(shù)影響規(guī)律認(rèn)識(shí),有必要開展超臨界CO₂對(duì)頁巖破裂機(jī)理的研究。本文設(shè)計(jì)了相應(yīng)的試驗(yàn)裝置,并給出該裝置的系統(tǒng)構(gòu)成及測(cè)試方法。對(duì)四川五峰組頁巖進(jìn)行不同飽和壓力/溫度下的超臨界CO₂浸泡試驗(yàn),并對(duì)浸泡前后的頁巖進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)及聲發(fā)射試驗(yàn),結(jié)合XRD測(cè)試及SEM測(cè)試分析超臨界CO₂對(duì)頁巖力學(xué)參數(shù)的影響規(guī)律及作用機(jī)理。得到的主要結(jié)論如下:超臨界CO₂對(duì)頁巖的強(qiáng)度及彈性模量具有削弱作用,其強(qiáng)度及彈性模量隨飽和超臨界CO₂壓力/溫度的升高而降低,但其降低趨勢(shì)逐漸減緩;超臨界CO₂對(duì)頁巖泊松比無明顯影響。超臨界CO₂處理后的頁巖聲發(fā)射事件增多,能量及累積能量隨飽和壓力... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

常規(guī)水力壓力壓裂與超臨界二氧化碳?jí)毫研纬傻牧芽p網(wǎng)格

圖 1.2 二氧化碳的相態(tài)變化圖[9]Fig.. 1.2 Carbon dioxide phase change diagram述了CO2從單獨(dú)的氣相、液相到均質(zhì)的超臨界相的相態(tài)變化，CO2的密度接近于液體，而擴(kuò)散性和粘度接近于氣體[10]。圖 1.3 超臨界二氧化碳的相態(tài)變化過程[10]Fig. 1.3 Supercritical carbon dioxide phase change process

- 3 -圖 1.3 超臨界二氧化碳的相態(tài)變化過程[10]Fig. 1.3 Supercritical carbon dioxide phase change process由于超臨界二氧化碳具有比氣體高的密度和溶解能力，以及類似時(shí)兼具低粘度、低表面張力等特性，已經(jīng)在萃取、化學(xué)分析、高應(yīng)及環(huán)保、制備超細(xì)顆粒材料等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著國不斷深入對(duì)超臨界二氧化碳的各項(xiàng)物理性質(zhì)的研究，其具有的氣儲(chǔ)層開發(fā)和增產(chǎn)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]川東南龍馬溪組頁巖的礦物組成與微觀儲(chǔ)集特征研究[J]. 劉友祥,俞凌杰,張慶珍,鮑芳,盧龍飛.  石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì). 2015(03)
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[10]東營凹陷泥頁巖礦物組成及脆度分析[J]. 李鉅源.  沉積學(xué)報(bào). 2013(04)

博士論文
[1]超臨界二氧化碳射流破巖機(jī)理研究[D]. 杜玉昆.中國石油大學(xué)（華東） 2012



本文編號(hào)：3626643