水/超临界二氧化碳作用下的页岩微观力学特性

作者:李宁; 金之钧*; 张士诚; 王海波; 杨鹏; 邹雨时; 周彤
来源:石油勘探与开发, 2023, 50(04): 872-882.
DOI:10.11698/PED.20220710

摘要

选取渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组三段下亚段富灰质纹层状页岩岩样,开展高温高压岩心浸泡实验与点阵纳米压痕实验,分析不同浸泡时间、压力和温度条件下水/超临界CO2作用对页岩微观力学特性的影响。研究结果表明:水/超临界CO2浸泡后,页岩损伤主要为黏土富集的纹层内部产生诱导裂缝,且超临界CO2浸泡引起的诱导裂缝宽度更小。受诱导裂缝影响的区域弹性模量和硬度的统计平均值降低,且纹层附近易发生压实闭合、产生应力诱导拉张裂缝。浸泡时间越长、浸泡压力越大、浸泡温度越高,页岩表面弹性模量和硬度下降越明显。与水相比,超临界CO2-页岩作用下的页岩表面力学损伤程度更低,可作为压裂液防止页岩储集层压裂裂缝面软化。

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