液氮对页岩的致裂效应及在压裂中应用分析

发布时间：2017-06-08 04:08

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【摘要】：为研究液氮对页岩的致裂效应,对同一页岩岩样在液氮冷却处理前后进行超声波和渗透率测试,并对比岩样表面的变化情况,分析液氮对岩石的致裂机制和影响因素,并讨论液氮压裂技术在页岩气开发上具有的优势及其应用前景。试验结果表明:经过液氮冷却后,页岩表面有明显的热力裂缝产生,液氮能够对页岩产生显著的致裂效果;液氮低温作用能够促进页岩内部微裂纹的扩展,提高孔隙结构的连通性,使页岩波速降低、渗透率增加;试验中页岩的波速最大降幅为10.43%,渗透率最大增幅为177.27%。
【作者单位】： 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室;
【关键词】： 页岩 液氮 致裂 渗透性 应用前景
【基金】：国家自然科学基金项目(51323004,51374220) 油气资源与探测国家重点实验室开放课题(PRP/open-1507)
【分类号】：TE377
【正文快照】： Thermal cracking effect of liquid nitrogen on shale and itsapplication analysis in hydraulic fracturingCAI Chengzheng1,2,LI Gensheng2,HUANG Zhongwei2,GAO Feng1由于常规水力压裂技术在页岩气开发中容易引起储层伤害和水资源污染浪费等问题[1-5],各国研究人员都在

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈槞,吴晓东,张福勤;岩石热开裂的实验研究[J];科学通报;1999年08期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 游利军;康毅力;;热处理对致密岩石物理性质的影响[J];地球物理学进展;2009年05期

2 左建平;谢和平;周宏伟;彭苏萍;;不同温度作用下砂岩热开裂的实验研究[J];地球物理学报;2007年04期

3 康志勤;赵阳升;孟巧荣;杨栋;愪保平;;油页岩热破裂规律显微CT实验研究[J];地球物理学报;2009年03期

4 李佳蔚;邱楠生;梅庆华;丁洁;秦建中;郑伦举;;利用热声发射技术测量岩石最高古温度的探索[J];地球物理学报;2011年11期

5 徐兴旺,蔡新平,王杰,张宝林,梁光河;流体构造动力学及其研究现状与进展[J];地球科学进展;2001年03期

6 赵志丹,周文戈,谢鸿森,朱茂旭;榴辉岩的弹性波速评述[J];地学前缘;2000年01期

7 康健,赵明鹏,梁冰;高温下岩石力学性质的数值试验研究[J];辽宁工程技术大学学报;2005年05期

8 康健;赵阳升;赵峥嵘;;随机介质固热耦合模型平面轴对称问题的解析解[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年03期

9 李核归;张茹;高明忠;吴刚;张艳飞;;岩石声发射技术研究进展[J];地下空间与工程学报;2013年S1期

10 袁文芳;秦红;王锋;曹少芳;邢星;;致密砂岩储层速敏效应形成机理及其分布规律研究——以库车坳陷东部阿合组为例[J];地质科学;2014年04期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 谢卫红;李顺才;肖永红;;温度对岩石损伤和变形破坏的影响[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2004年

2 康健;毕秀国;刘超;;非均质随机分布对岩石热破裂影响的数值试验[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（一）[C];2008年

3 张航;李天斌;陈国庆;陈子全;王敏杰;;不同温度下花岗岩三轴压缩试验的声发射特性[A];2014中国隧道与地下工程大会（CTUC）暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会优秀论文汇编[C];2014年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 孟巧荣;热解条件下煤孔隙裂隙演化的显微CT实验研究[D];太原理工大学;2011年

2 康健;随机介质固热耦合数学模型与岩石热破裂数值实验[D];辽宁工程技术大学;2004年

3 崔中兴;基于CT实时观测的水—岩力学耦合机理研究[D];西安理工大学;2005年

4 曹广祝;岩石CT尺度小裂纹扩展与渗流特性研究[D];西安理工大学;2005年

5 陈剑文;盐岩的温度效应及细观机理研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2008年

6 徐小丽;温度载荷作用下花岗岩力学性质演化及其微观机制研究[D];中国矿业大学;2008年

7 康志勤;油页岩热解特性及原位注热开采油气的模拟研究[D];太原理工大学;2008年

8 赵金昌;高温高压条件下冲击—切削钻孔破岩实验研究[D];太原理工大学;2010年

9 冯子军;褐煤原位注蒸汽开采油气的理论及试验研究[D];太原理工大学;2012年

10 张连英;高温作用下泥岩的损伤演化及破裂机理研究[D];中国矿业大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 侯吉峰;湿度场对煤矿膨胀岩钻孔变形的影响规律[D];重庆大学;2014年

2 刘锟;硬脆性页岩水化控制方法研究[D];西南石油大学;2014年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴月先;钟水清;;川渝地区页岩气藏勘探新选向研讨[J];青海石油;2008年03期

2 谭蓉蓉;;我国页岩气开发前景广阔[J];天然气工业;2008年12期

3 赵群;王红岩;刘人和;拜文华;张晓伟;;世界页岩气发展现状及我国勘探前景[J];天然气技术;2008年03期

4 张金川;汪宗余;聂海宽;徐波;邓飞涌;张培先;殷毅;郭华强;林拓;张琴;张德明;;页岩气及其勘探研究意义[J];现代地质;2008年04期

5 张林晔;李政;朱日房;;页岩气的形成与开发[J];天然气工业;2009年01期

6 郑言;;我国页岩气资源开发前景可期[J];中国石化;2009年02期

7 张利萍;潘仁芳;;页岩气的主要成藏要素与气储改造[J];中国石油勘探;2009年03期

8 李新景;吕宗刚;董大忠;程克明;;北美页岩气资源形成的地质条件[J];天然气工业;2009年05期

9 李建忠;董大忠;陈更生;王世谦;程克明;;中国页岩气资源前景与战略地位[J];天然气工业;2009年05期

10 谭蓉蓉;;专家谈页岩气[J];天然气工业;2009年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈明;;世界页岩气勘探开发现状及面临的环境问题[A];第二届全国特殊气藏开发技术研讨会优秀论文集[C];2013年

2 叶舒阳;;页岩气开发对环境的影响及对策[A];浙江省经济欠发达地区低碳发展综合研讨会论文集[C];2013年

3 王玉芳;包书景;张宏达;葛明娜;王劲铸;孟凡洋;任收麦;;国外页岩气勘查开发进展[A];中国地质学会2013年学术年会论文摘要汇编——S13石油天然气、非常规能源勘探开发理论与技术分会场[C];2013年

4 吴西顺;;世界各国页岩气政策综述[A];中国地质学会2013年学术年会论文摘要汇编——S01地质科技与国土资源管理科学研讨分会场[C];2013年

5 ;中国页岩气勘探开发现状及前景展望[A];“宝塔油气”杯第四届天然气净化、液化、储运与综合利用技术交流会暨LNG国产化新技术新设备展示会论文集[C];2014年

6 林斌;郭巍;赵肖冰;曹瀚升;王少华;;页岩气资源评价方法:概率体积法在三江盆地古生代页岩气中的应用[A];中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑[C];2013年

7 印兴耀;吴国忱;;页岩气储层地震评价[A];中国地球物理2013——第二十三专题论文集[C];2013年

8 蔡启宏;傅子云;;地震频率信息在页岩气勘探开发中应用的可能性分析[A];中国地球物理2013——第二十三专题论文集[C];2013年

9 刘禹;王常斌;文建军;宋付权;;页岩气渗流中的力学模型分析[A];第二十五届全国水动力学研讨会暨第十二届全国水动力学学术会议文集（上册）[C];2013年

10 滕吉文;刘有山;;中国页岩气成藏和潜在产能与对环境的污染分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所2013年度（第13届）学术论文汇编——特提斯研究中心[C];2014年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 白晶　史丰蕾;决策层力推页岩气科技攻关[N];中国能源报;2011年

2 克利福德·克劳斯　汤姆·策勒（美） 王可 译;页岩气开发改变了这里[N];中国化工报;2011年

3 记者 杨晓宇;页岩气开发“十二五”决意提速[N];中国化工报;2011年

4 本报记者 窦克林;保障我国能源供应的新支点：页岩气勘探开发[N];中国矿业报;2011年

5 本报驻美国记者 温宪;页岩气或将改变美能源结构[N];人民日报;2011年

6 史蒂凡·尼克拉　王晓苏 编译;德国能复制美“页岩气神话”吗[N];中国能源报;2011年

7 汪陵;页岩气领域的合作令人期待[N];中国工业报;2011年

8 范力　许新峰 顾家瑞;美国页岩气开发提速[N];中国石化报;2011年

9 本报记者 王秀强;页岩气勘探开发 必须走“中国道路”[N];21世纪经济报道;2011年

10 本报记者 滕艳　本报通讯员 李凤;你好,页岩气时代[N];中国国土资源报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 郭为;页岩储层特征与渗流机理研究[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2014年

2 金吉能;页岩气地球物理建模分析[D];长江大学;2015年

3 张宏学;页岩储层渗流—应力耦合模型及应用[D];中国矿业大学;2015年

4 梁顺;长壁开采区内垂直页岩气井稳定性研究[D];中国矿业大学;2015年

5 赵群;蜀南及邻区海相页岩气成藏主控因素及有利目标优选[D];中国地质大学（北京）;2013年

6 李建青;中国南方海相页岩气选区评价体系研究[D];西北大学;2012年

7 李亚男;页岩气储层测井评价及其应用[D];中国矿业大学（北京）;2014年

8 翟常博;川东南綦江—仁怀地区页岩气成，

本文编号：431312