科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
页岩气的勘探开发离不开高效的钻井和有效的压裂，勘探开发过程中页岩—水的相互作用有利也有弊，但目前缺少水岩作用对页岩岩石物理性质影响的系统认识。为此，以四川盆地下志留统龙马溪组页岩为例，开展了页岩岩样的吸附性能、孔隙度、渗透率、声波速度和力学性能等测试与分析，研究了水岩作用对龙马溪组页岩岩样孔隙结构的影响，并讨论了页岩孔隙结构的变化规律。研究结果表明：(1)页岩中水相的存在会降低甲烷的吸附量，导致页岩对甲烷吸附能力的降低；(2)随着页岩在水中浸泡时间增加，页岩孔隙度和渗透率由快速上升变为缓慢上升，且页岩渗透率的增大幅度明显大于孔隙度增幅；(3)随着浸泡时间增加，页岩声波速度降低、衰减系数增大，且衰减系数的增幅要明显大于波速降幅；(4)随着浸泡时间增加，页岩单轴抗压强度和断裂韧性呈下降趋势；(5)随着浸泡时间增加，页岩比表面积、总孔容、平均孔径呈增大趋势，水岩作用过程中的页岩孔隙形态类型不发生较大的变化，且较大孔隙（孔径大于5 nm）的分形维数与浸泡时间呈良好的正向关系。结论认为：(1)水岩作用在一定程度上可以改变页岩的岩石物理性质，导致页岩的岩石强度和断裂韧性降低，弱化页岩气地层钻井过程中的井壁稳定性；(2)水岩作用也会导致页岩中裂缝尖端处应力强度因子增大，有利于页岩中裂缝延伸与扩展，加快页岩气渗流速度，促进页岩气解吸，提高页岩气产量，缩短页岩气井的生命周期，提高页岩气开发的综合效益。
-
单位西南石油大学; 油气藏地质及开发工程国家重点实验室
