饱和流体对页岩物理性质影响的实验研究

发布时间：2020-11-04 08:04

　　 在页岩气藏开发的各个阶段,流体与储层岩石的接触不可避免。基于此,研究饱和流体对页岩物理性质的影响具有重要意义。本论文选用不同地区的页岩样品,应用超声波速测试、三轴岩石力学实验、声发射等实验手段,对储层页岩饱和水及超临界CO_2引起的物理性质变化、影响因素、规律、变化过程及机理进行了研究。实验表明,流体与页岩相互作用的强度要远大于其他类型岩样,饱和流体后,P波波速上升,S波波速下降,应力敏感性增强,动态杨氏模量有起伏性的变化,泊松比大幅提高。粘土是饱和流体过程中影响页岩储层物理性质变化的最主要因素,岩样膨胀性与其泊松比成很好的相关关系,页岩的膨胀性是评价页岩与水作用强度的最重要参数之一。此外,层理发育页岩对饱和流体效应的敏感性要远高于层理不发育的岩石,通过对饱和流体过程的监测,显示了此种效应。与蒸馏水相比,超临界CO_2不仅可以改善孔渗,而且影响范围更大,还可以促进岩石内部微裂缝的产生。本研究揭示了饱和流体过程中页岩物理性质变化的机理和规律。所提出的超声波监测方法,可以检测饱和流体的影响范围和速度。为深入理解页岩饱和机理和过程提供了监测工具。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P618.13
【部分图文】：

章 饱和流体对页岩物理性质影响的实验速监测，三轴压缩等，波速应力敏感性测试等实验态弹性参数和应力敏感性在饱和过程中的变化，从页岩物理性质的影响。与实验装置使用的 8 种样品均切为标准岩心（长度在 50mm~55mm 之间），孔隙度在 0.5%~14.75%之间，密度在 样品如图 2.1 所示。

两组饱和二氧化碳以进行对比实验。实验岩心如图2.2 所示。图 2.2 三轴试验实验岩心Fig. 2.2 Triaxial test experiment core rock samples

可以通过波速建立联系。实验采用超声波脉冲法的速度测量系统，测量装置示意图如图2.3 所示。图 2.3 超声波脉冲法的速度测量系统Fig. 2.3 Ultrasonic pulse speed measurement system（1）声学测试装置本章重点对岩样进行声学测试。声学测量系统包括超声波换能器，脉冲发生接收器，数字存储示波器和计算机四个部分。脉冲发生器是 Pan American 公司生产的 5077PR 型产品，脉冲发生器首先产生电脉冲，之后通过超声波换能器以转换成超声波。与此同时，另一个超声波换能器接收信号并放大，最后显示并保存示波器显示的波形和值。示波器为 Tektronix 公司产品，型号为 DPO2024B，其最快采集速率为 1GS/s，拥有 200MHz 带宽，所有通道的记录长度为 1 万亿点，最大波形捕获率为 5000wfm/s。示波器和脉冲发生器如图 2.4 所示。
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本文编号：2869852