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考慮流固耦合影響的頁巖力學性質和滲流規(guī)律

發(fā)布時間:2018-10-20 07:16
【摘要】:為了研究頁巖氣藏在生產過程中外來水對頁巖力學和滲流規(guī)律的影響,以四川盆地宜賓地區(qū)的下志留統(tǒng)龍馬溪組黑色頁巖露頭及頁巖巖心為樣本進行了分析。首先,利用VHX-5000超景深顯微鏡觀察了飽和水后巖心裂縫的發(fā)育情況;其次,通過單軸壓力試驗機、應變測試分析系統(tǒng),研究了水、地層水及滑溜水與飽和水巖心、未飽和水巖心壓裂后的破壞形式和抗壓強度的變化;最后,通過DYQ-1型多功能驅替裝置,研究不同含水條件下流固耦合對頁巖氣滲流特征影響。巖心成分分析結果表明:龍馬溪組頁巖脆性礦物含量高,屬于可壓性較高的儲層,有利于壓裂改造。頁巖抗壓強度實驗結果表明:去離子水、地層水和滑溜水對頁巖的作用效果不同,導致頁巖飽和前后的抗壓強度差距較大,水的存在會降低頁巖的抗壓強度,更容易被壓裂,產生更多的裂縫,從而提高頁巖的滲流能力。含水條件對頁巖氣滲流特征實驗結果表明:流固耦合條件下,含水飽和度越大,頁巖微裂縫在壓力作用下,擴展發(fā)育效果和滲流能力越好,水的存在有助于頁巖氣藏壓裂改造,達到了增加產量的目的。
[Abstract]:In order to study the influence of foreign water on shale mechanics and percolation during the production of shale gas reservoir, the black shale outcrop and shale core of Lower Silurian Longmaxi formation in Yibin area of Sichuan Basin were analyzed. Firstly, the development of core fractures after saturated water is observed by VHX-5000 hyper-depth microscope, and secondly, the water, formation water, slippery water and saturated water core are studied by uniaxial pressure testing machine and strain test analysis system. The change of failure form and compressive strength of unsaturated core after fracturing. Finally, the influence of fluid-solid coupling on shale gas percolation characteristics under different water cut conditions was studied by DYQ-1 multifunctional displacement device. The results of core composition analysis show that the shale brittle minerals in Longmaxi formation are of high content and high compressibility, which is beneficial to fracturing. The experimental results of shale compressive strength show that the effect of deionized water, formation water and slippery water on shale is different, which leads to a large difference in compressive strength before and after shale saturation, and the existence of water will reduce the compressive strength of shale and be more easily fracturing. More fractures are produced, thus increasing the seepage capacity of shale. The experimental results show that under the condition of fluid-solid coupling, the greater the water saturation is, the better the expansion and percolation ability of shale microfractures is under pressure, and the existence of water is helpful to the fracturing reconstruction of shale gas reservoir. The goal of increasing output has been achieved.
【作者單位】: 浙江海洋大學石化與能源工程學院;
【基金】:國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)項目“頁巖氣多場耦合非線性滲流理論研究”(編號:2013CB228002)
【分類號】:TE31

【參考文獻】

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本文編號:2282440

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