超临界二氧化碳对页岩力学参数的影响研究
发布时间：2022-02-15 12:34
中国天然气需求日益增长,高效开发页岩气对于缓解能源供需矛盾、调整能源结构具有重要意义。由于页岩储层的低孔、低渗特性以及页岩中粘土遇水极易膨胀的特点,采用超临界CO2对页岩储层进行压裂增产具有极大的应用前景。目前,由于缺乏超临界CO2对页岩力学参数影响规律认识,有必要开展超临界CO2对页岩破裂机理的研究。本文设计了相应的试验装置,并给出该装置的系统构成及测试方法。对四川五峰组页岩进行不同饱和压力/温度下的超临界CO2浸泡试验,并对浸泡前后的页岩进行单轴压缩试验及声发射试验,结合XRD测试及SEM测试分析超临界CO2对页岩力学参数的影响规律及作用机理。得到的主要结论如下:超临界CO2对页岩的强度及弹性模量具有削弱作用,其强度及弹性模量随饱和超临界CO2压力/温度的升高而降低,但其降低趋势逐渐减缓;超临界CO2对页岩泊松比无明显影响。超临界CO2处理后的页岩声发射事件增多,能量及累积能量随饱和压力...
【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】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常规水力压力压裂与超临界二氧化碳压裂形成的裂缝网格
图 1.2 二氧化碳的相态变化图[9]Fig.. 1.2 Carbon dioxide phase change diagram述了CO2从单独的气相、液相到均质的超临界相的相态变化，CO2的密度接近于液体，而扩散性和粘度接近于气体[10]。图 1.3 超临界二氧化碳的相态变化过程[10]Fig. 1.3 Supercritical carbon dioxide phase change process
- 3 -图 1.3 超临界二氧化碳的相态变化过程[10]Fig. 1.3 Supercritical carbon dioxide phase change process由于超临界二氧化碳具有比气体高的密度和溶解能力，以及类似时兼具低粘度、低表面张力等特性，已经在萃取、化学分析、高应及环保、制备超细颗粒材料等领域得到了广泛的应用。随着国不断深入对超临界二氧化碳的各项物理性质的研究，其具有的气储层开发和增产。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超临界CO2压裂在页岩气开采中的技术研究[J]. 陈艳秋,张洪恩,马云朋,涂广玉,成梦可. 当代化工. 2017(07)
[2]“十二五”中国油气储量增长特点及“十三五”储量增长展望[J]. 吴国干,方辉,韩征,胡晓春. 石油学报. 2016(09)
[3]超临界二氧化碳无水压裂新技术实验研究展望[J]. 赵志恒,李晓,张搏,甘冰,李关访. 天然气勘探与开发. 2016(02)
[4]龙马溪组页岩微观结构、地震岩石物理特征与建模[J]. 邓继新,王欢,周浩,刘忠华,宋连藤,王绪本. 地球物理学报. 2015(06)
[5]川东南龙马溪组页岩的矿物组成与微观储集特征研究[J]. 刘友祥,俞凌杰,张庆珍,鲍芳,卢龙飞. 石油实验地质. 2015(03)
[6]砂岩高温超临界CO2水岩模拟实验及其地质意义[J]. 李紫晶,郭冀隆,张阳阳,陈家玮. 天然气工业. 2015(05)
[7]超临界二氧化碳在非常规油气藏开发中的应用[J]. 张驰,陈航. 石油化工应用. 2014(09)
[8]页岩气开采中的水力压裂与无水压裂技术[J]. 孙张涛,吴西顺. 国土资源情报. 2014(05)
[9]页岩气储层孔隙发育特征及主控因素分析:以上扬子地区龙马溪组为例[J]. 黄磊,申维. 地学前缘. 2015(01)
[10]东营凹陷泥页岩矿物组成及脆度分析[J]. 李钜源. 沉积学报. 2013(04)
博士论文
[1]超临界二氧化碳射流破岩机理研究[D]. 杜玉昆.中国石油大学（华东） 2012
本文编号：3626643
【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】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常规水力压力压裂与超临界二氧化碳压裂形成的裂缝网格
图 1.2 二氧化碳的相态变化图[9]Fig.. 1.2 Carbon dioxide phase change diagram述了CO2从单独的气相、液相到均质的超临界相的相态变化，CO2的密度接近于液体，而扩散性和粘度接近于气体[10]。图 1.3 超临界二氧化碳的相态变化过程[10]Fig. 1.3 Supercritical carbon dioxide phase change process
- 3 -图 1.3 超临界二氧化碳的相态变化过程[10]Fig. 1.3 Supercritical carbon dioxide phase change process由于超临界二氧化碳具有比气体高的密度和溶解能力，以及类似时兼具低粘度、低表面张力等特性，已经在萃取、化学分析、高应及环保、制备超细颗粒材料等领域得到了广泛的应用。随着国不断深入对超临界二氧化碳的各项物理性质的研究，其具有的气储层开发和增产。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超临界CO2压裂在页岩气开采中的技术研究[J]. 陈艳秋,张洪恩,马云朋,涂广玉,成梦可. 当代化工. 2017(07)
[2]“十二五”中国油气储量增长特点及“十三五”储量增长展望[J]. 吴国干,方辉,韩征,胡晓春. 石油学报. 2016(09)
[3]超临界二氧化碳无水压裂新技术实验研究展望[J]. 赵志恒,李晓,张搏,甘冰,李关访. 天然气勘探与开发. 2016(02)
[4]龙马溪组页岩微观结构、地震岩石物理特征与建模[J]. 邓继新,王欢,周浩,刘忠华,宋连藤,王绪本. 地球物理学报. 2015(06)
[5]川东南龙马溪组页岩的矿物组成与微观储集特征研究[J]. 刘友祥,俞凌杰,张庆珍,鲍芳,卢龙飞. 石油实验地质. 2015(03)
[6]砂岩高温超临界CO2水岩模拟实验及其地质意义[J]. 李紫晶,郭冀隆,张阳阳,陈家玮. 天然气工业. 2015(05)
[7]超临界二氧化碳在非常规油气藏开发中的应用[J]. 张驰,陈航. 石油化工应用. 2014(09)
[8]页岩气开采中的水力压裂与无水压裂技术[J]. 孙张涛,吴西顺. 国土资源情报. 2014(05)
[9]页岩气储层孔隙发育特征及主控因素分析:以上扬子地区龙马溪组为例[J]. 黄磊,申维. 地学前缘. 2015(01)
[10]东营凹陷泥页岩矿物组成及脆度分析[J]. 李钜源. 沉积学报. 2013(04)
博士论文
[1]超临界二氧化碳射流破岩机理研究[D]. 杜玉昆.中国石油大学（华东） 2012
本文编号：3626643
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