超低温环境下致密岩石孔隙力学特性研究及应用

发布时间：2021-12-17 10:10

　　随着非常规油气资源的大规模开发,水力压裂的广泛应用不仅消耗大量淡水资源,还引起地下水污染等环境问题。许多国家已禁止将水力压裂用于油气开采,因此急需一种环保高效的无水压裂技术来代替常规水力压裂。液氮压裂作为一种以液氮为压裂液的无水环保压裂新技术,是水力压裂的潜在替代选项。然而目前液氮压裂领域的研究还很匮乏,一方面液氮超低温（-196℃）环境下储层岩石的力学性质变化规律及损伤机制还不明确,另一方面液氮压裂过程中裂缝的起裂和扩展规律尚无清晰认识。基于上述问题,本文通过研发新型试验设备,创新试验方法,开展了不同饱和条件致密砂岩在液氮超低温环境下的孔隙力学特性及液氮压裂应用研究。首先通过不同饱和条件致密砂岩在常温及液氮超低温实时作用下的单轴压缩试验和巴西劈裂试验,对其宏观拉压力学性质的变化规律进行了探究。在液氮超低温环境下,致密砂岩的抗拉强度、抗压强度、弹性模量等力学参数,均随含水饱和度的增加呈先减小后增大再减小的趋势。然后为了明确宏观力学性质变化背后的微观机制,分别采用数字图像相关方法、核磁共振试验、微观电镜扫描试验,对液氮超低温作用下不同饱和条件致密砂岩的热变形特征,以及孔隙和微观结构的演化... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：156 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

985-2015中国石油消费量和对外依存度[7]

中国地热资源分布图[13]

中国西部某油田致密砂岩储层全直径岩心Fig.2.1Full-diametercoreofatightsandstonereservoirofanoilfieldinwesternChina

【参考文献】：
期刊论文
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[3]中国油气资源研究现状与发展方向[J]. 贾承造,庞雄奇,姜福杰.  石油科学通报. 2016(01)
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[5]中国地热资源特点与发展对策[J]. 周总瑛,刘世良,刘金侠.  自然资源学报. 2015(07)
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博士论文
[1]中国几种主要能源温室气体排放系数的比较评价研究[D]. 马忠海.中国原子能科学研究院 2002

硕士论文
[1]新庄煤矿白垩系砂岩冻结状态下物理力学特性试验研究[D]. 屈永龙.西安科技大学 2014
[2]适用于页岩气开发的液化氮气汽化压裂技术[D]. 徐红芳.燕山大学 2013



本文编号：3539909