页岩水化微裂缝扩展实验研究

发布时间：2021-09-02 19:34

　　水平井完井和大规模水力压裂是开发页岩气藏的主要途径,其中压裂液返排率低一直是储层开采过程中不可忽视的问题。压裂液滞留于储层中会导致储层渗透率下降,然而一些现场数据表明,低返排率的井产气量较大,这与页岩的水化作用具有密不可分的关系。本文针对页岩水化对储层岩心渗透能力的改造作用进行研究。采用滇黔北昭通地区下志留统龙马溪组主力页岩产层岩心,利用核磁共振和层析成像技术,在带有外部有效应力的条件下开展岩心水化实验。研究水化作用对页岩储集层岩心孔隙-裂缝结构的影响,并且综合运用层析成像技术和裂缝的分形分析方法对页岩水化微裂缝扩展情况进行评价。研究表明:在一定压力范围内,页岩岩心水化作用能够抵消由应力敏感引起的渗透率降低,并且由于孔隙-裂缝结构扩张、新微细裂缝的产生以及缝间交会,增加了岩心裂缝复杂程度、孔隙-裂缝体积及其连通性,并提升岩心渗透率;水化损伤主要沿层理或原始裂缝发育方向延伸;水化作用对孔隙-裂缝结构较为发育的岩心影响最显著,而对孔隙-裂缝结构发育程度很高的岩心影响相对较小,对纯孔隙型岩心影响最小;页岩岩心水化作用强度受孔隙-裂缝发育程度、黏土矿物含量、脆性指数共同影响。当压力提高到一定程... 

【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】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 页岩的矿物组成及微观结构特征
        1.2.2 页岩水化实验研究现状
        1.2.3 页岩水化微裂缝扩展评价研究进展
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 研究区块页岩物理性质以及组构特征
    2.1 目标区域页岩组成结构特征
        2.1.1 页岩矿物组成特征
        2.1.2 页岩粘土矿物组份分析
    2.2 页岩的物理性质
        2.2.1 硬脆性页岩的比表面测试
        2.2.2 硬脆性页岩的润湿性测试
        2.2.3 硬脆性页岩的孔隙度和渗透率测试
    2.3 页岩储层的裂缝特征
        2.3.1 页岩储层裂缝或微裂缝存在的特性
        2.3.2 页岩裂缝的成因
        2.3.3 页岩裂缝的分类
    2.4 本章小结
第3章 页岩水化微裂纹扩展实验
    3.1 实验装置及原理
        3.1.1 水化实验原理
        3.1.2 低场核磁共振实验
        3.1.3 X射线三维显微镜扫描实验
    3.2 裂缝发育程度影响实验
        3.2.1 核磁共振T_2谱图像分析
        3.2.2 核磁共振T_2谱面积分析
        3.2.3 岩心CT扫描
        3.2.4 水化前后渗透率变化特征
    3.3 围压影响实验
        3.3.1 CT图像描述分析
        3.3.2 岩心渗透率变化分析
    3.4 本章小结
第4章 页岩水化微裂缝扩展情况评价分析
    4.1 岩石裂缝的定量统计描述
    4.2 基于分形的页岩裂缝发育程度量化表征
        4.2.1 岩心裂缝三维分形计算
        4.2.2 裂缝的发育指数
    4.3 利用多元回归的页岩水化微裂缝扩展评价研究
        4.3.1 页岩渗透率与发育指数的多元回归分析
        4.3.2 页岩水化裂缝扩展评价方法
    4.4 本章小结
第5章 结论与建议
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于层析成像技术的页岩微裂缝扩展规律研究[J]. 林永学,高书阳,曾义金.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2017(11)
[2]四川威远地区九老洞组页岩微观非均质性[J]. 隋青林.  断块油气田. 2017(01)
[3]四川盆地威远地区龙马溪组泥页岩储层非均质性[J]. 潘涛,姜歌,孙王辉.  断块油气田. 2016(04)
[4]含水状态下硬脆性泥页岩蠕变特性实验研究[J]. 王萍,屈展,黄海,崔莹,周婷婷.  科学技术与工程. 2016(15)
[5]龙马溪组硬脆性页岩水化实验研究[J]. 刘向君,熊健,梁利喜.  西南石油大学学报(自然科学版). 2016(03)
[6]Experimental investigation of shale imbibition capacity and the factors influencing loss of hydraulic fracturing fluids[J]. Hong-Kui Ge,Liu Yang,Ying-Hao Shen,Kai Ren,Fan-Bao Meng,Wen-Ming Ji,Shan Wu.  Petroleum Science. 2015(04)
[7]重庆南川地区龙马溪组页岩微裂缝发育影响因素及程度预测[J]. 汪吉林,朱炎铭,宫云鹏,方辉煌.  天然气地球科学. 2015(08)
[8]基于核磁共振技术研究页岩自发渗吸过程[J]. 蒙冕模,葛洪魁,纪文明,高启超,任凯.  特种油气藏. 2015(05)
[9]工作液浸泡对页岩裂缝扩展及力学性质影响[J]. 方朝合,黄志龙,葛稚新,王义凤,郑德温.  太原理工大学学报. 2015(04)
[10]基于核磁共振的脆硬性泥页岩水化损伤演化研究[J]. 王萍,屈展.  岩土力学. 2015(03)

博士论文
[1]裂缝性泥页岩的水化稳定性研究及其应用[D]. 邓虎.西南石油学院 2004

硕士论文
[1]泥页岩水化对井壁稳定影响研究[D]. 文凯民.西南石油大学 2015
[2]泥页岩水化对井壁稳定性影响研究[D]. 覃园圆.西安石油大学 2014
[3]硬脆性页岩水化控制方法研究[D]. 刘锟.西南石油大学 2014



本文编号：3379604