含水合物粉质黏土压裂成缝特征实验研究

杨柳; 石富坤; 张旭辉; 鲁晓兵

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含水合物粉质黏土压裂成缝特征实验研究

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cqvip:水力压裂技术是一种重要的油气井增产、增注措施,已经广泛应用于页岩油气等非常规资源的商业开采中.目前对于粉质黏土水合物沉积物的水力压裂成缝能力尚不清楚.本文采用南海水合物沉积层的粉质黏土制备沉积物试样,并与实验室配制的粉细砂土沉积物对比,分析粉质黏土沉积物的水力成缝能力及主控因素.实验结果表明含水合物和冰的沉积物破裂压力较高,这与粉质黏土沉积物特殊的应力-应变特征和渗透性有关.当沉积物应变高于6%时,试样强度迅速上升,呈现应变强化的特征,对水力拉伸裂缝的扩展具有一定的阻碍作用.粉质黏土沉积物粒径细小,渗透性差,难以通过渗透作用传递压力,提高了沉积层的破裂压力.此外,粉质黏土水合物沉积层裂缝扩展存在明显延迟效应,说明裂缝扩展受到流体压力和热应力的共同影响.适当延长注入时间,保持流体与沉积层充分接触,会起到分解水合物、降低破裂压力的作用.该研究成果有利于深入理解水力裂缝在水合物沉积层中的扩展规律,对探索压裂技术在水合物沉积层开发中的应用具有重要意义.

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来源
《力学学报》 |2020年第1期|224-234|共11页
作者
杨柳; 石富坤; 张旭辉; 鲁晓兵;
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作者单位

中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083;

中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室北京100190;

中国科学院大学北京100190;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类低渗透油田开发;
关键词
粉质黏土水合物; 压裂; 裂缝扩展; 破裂压力; 温度;

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