川東南埋深大于3 500 m的龍馬溪組頁(yè)巖分布范圍廣,頁(yè)巖氣資源量豐富,對(duì)其進(jìn)行高效的壓裂改造以獲取高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)頁(yè)巖氣具有重要的商業(yè)價(jià)值。通過(guò)設(shè)定不同埋深下溫度和圍壓實(shí)驗(yàn)條件,對(duì)巖石進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn)測(cè)試,探討了巖石在不同埋深條件下的應(yīng)力-應(yīng)變特征、峰值應(yīng)變和峰值強(qiáng)度、脆性以及破裂模式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:埋深由2 044 m下降至4 388 m過(guò)程中,頁(yè)巖的峰值應(yīng)變和峰值強(qiáng)度分別由0.54%和173.0 MPa升高至1.14%和107.8 MPa,相應(yīng)的脆性指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),同時(shí)巖石的破裂程度和破裂模式由復(fù)雜的劈裂型向單一的剪切型過(guò)渡。結(jié)合前人研究成果,認(rèn)為脆性礦物含量介于60%～65%的頁(yè)巖層系的勘探開(kāi)發(fā)埋深下限為4 400～4 500 m,接近于深層頁(yè)巖氣藏的埋深下限和巖石力學(xué)延性帶的上限,埋深小于此范圍內(nèi)的龍馬溪組為目前技術(shù)條件下有利壓裂目標(biāo)。提出采用經(jīng)優(yōu)化配比的預(yù)處理酸液對(duì)巖石進(jìn)行酸化處理;壓裂過(guò)程中利用液氮汽化壓裂技術(shù);充分鉆遇天然裂縫發(fā)育的密集區(qū)域;同時(shí)采用多尺度粒徑的支撐劑以便充填并支撐更多級(jí)別的裂縫等壓裂技術(shù)方面的建議。

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【部分圖文】：

圖2四川盆地龍馬溪組分布范圍及埋深特征[9]

龍馬溪組于四川盆地廣泛分布,主要分布于川北、川東北、川東南以及川南一帶。在龍馬溪組一段沉積期間主要發(fā)育有自貢—宜賓—長(zhǎng)寧—赤水和涪陵—石柱兩個(gè)沉積中心[16],川東南主要包括了涪陵—石柱沉積中心大部分以及兩個(gè)沉積中心邊緣交匯處,整體的埋深由南東向北西方向逐漸加大,主要原因?yàn)檠嗌綐?gòu)....

圖3Y4組巖樣在不同埋深環(huán)境下應(yīng)力-應(yīng)變曲線

另外一方面,對(duì)于NX-1井(埋深為4388m)和DX-3井(埋深為4365m)的巖樣,對(duì)應(yīng)的軸向峰值強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于JX-1井(埋深為2410m)和DX-1井(埋深為2044m)的巖樣所對(duì)應(yīng)的峰值強(qiáng)度,整體呈現(xiàn)隨埋深的加大,峰值應(yīng)力呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)(圖3)。3.2頁(yè)....

圖4不同埋深條件下頁(yè)巖峰值應(yīng)變及峰值強(qiáng)度

表1頁(yè)巖樣品基本信息及實(shí)驗(yàn)條件Table1Informationandexperimentalconditionsofshalesamples井位樣品編號(hào)取心深度/m規(guī)格/mm密度/(g·cm-3)脆性礦物含量/%溫度/℃有效圍壓/MPaJX-....

圖5不同埋深條件下頁(yè)巖脆性變化趨勢(shì)

(1)埋深較淺的巖樣,實(shí)驗(yàn)測(cè)試后破壞模式比較復(fù)雜,裂縫主要沿垂直方向貫穿巖樣,同時(shí)在主要的破裂周邊可觀察到大量伴生的微裂縫,裂縫面粗糙不平整;埋深較大的巖樣,實(shí)驗(yàn)測(cè)試后破壞模式較為單一,破裂主要呈現(xiàn)一定的角度相交,垂直貫穿巖樣者少見(jiàn),且某一破裂的延伸受阻于另一破裂而發(fā)生截?cái)?裂縫....

本文編號(hào)：4001776