本文關(guān)鍵詞：液氮凍結(jié)對巖石抗拉及抗壓強度影響試驗研究

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【摘要】：液氮溫度極低(-195.8℃),當(dāng)與儲層巖石接觸時,能夠改變巖石物性并對巖石結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷致裂,因此,可用于儲層壓裂改造。為了研究液氮壓裂時低溫對巖石力學(xué)性能的影響,分別對不同含水狀態(tài)(干燥與飽和)的不同類型(大理巖、砂巖和花崗巖)巖石進(jìn)行液氮凍結(jié)處理,并對凍結(jié)前、后巖樣進(jìn)行抗拉及單軸抗壓強度對比測試。結(jié)果表明,經(jīng)液氮凍結(jié)后,巖石的單軸抗壓強度、抗拉強度和彈性模量都降低;巖石在干燥狀態(tài)下,液氮凍結(jié)對大理石強度的影響大于對紅砂巖的影響;巖石飽和水狀態(tài)下,液氮凍結(jié)對紅砂巖強度的影響大于對大理巖的影響;飽和水狀態(tài)巖石經(jīng)液氮凍結(jié)后,其應(yīng)力-軸應(yīng)變曲線在彈性變形階段出現(xiàn)一個拐點;對于同種類型巖石,飽和水狀態(tài)能加劇液氮凍結(jié)并對巖石損傷,巖石強度影響顯著;對3種巖樣微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了電鏡掃描(以大理巖為例進(jìn)行分析),發(fā)現(xiàn)經(jīng)液氮凍結(jié)后在礦物顆粒之間生成了微裂隙。研究結(jié)果可為進(jìn)一步研究液氮壓裂機制提供試驗依據(jù)。
【作者單位】： 中國石油大學(xué)(北京)油氣資源與探測國家重點試驗室;中國石油塔里木油田公司油氣工程研究院;
【關(guān)鍵詞】： 液氮凍結(jié) 抗壓強度 抗拉強度 含水狀態(tài) 巖石損傷
【基金】：國家自然科學(xué)基金國際(地區(qū))合作與交流項目“頁巖氣藏水平井完井與多級壓裂增產(chǎn)的基礎(chǔ)研究”(No.51210006);國家自然科學(xué)基金項目“液氮噴射射孔-壓裂可行性試驗研究”(No.51374220) 教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃”資助(No.NCET-12-097)~~
【分類號】：TE21
【正文快照】： 1引言目前頁巖氣、煤層氣、致密砂巖氣等非常規(guī)油氣資源成為世界油氣增長的主力,但該類儲層需要經(jīng)過壓裂改造后方能投產(chǎn)。由于非常規(guī)儲層一般具有低孔低滲、黏土含量高的特點,常規(guī)水力壓裂需要消耗大量水資源,且易對儲層產(chǎn)生傷害(固體物質(zhì)傷害、水鎖水敏傷害、壓裂液低返排傷

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