燃爆冲击载荷对页岩储层孔裂隙系统的改造作用特征

P618.11; 燃爆压裂是近年提出的一项针对页岩气储层压裂的变革性技术,研究燃爆冲击载荷的改造作用可为燃爆压裂法的应用提供基础依据.选取川南泸州区块龙马溪组一段页岩样品,采用自制的燃爆冲击载荷试验系统开展燃爆冲击实验,用计算机断层扫描仪(μ-CT)扫描燃爆前后样品,通过数字图像处理技术提取孔隙并重构,统计孔隙数据获取孔径分布,研究燃爆冲击载荷作用前后孔裂隙系统的变化特征.结果表明:①瞬时升温产生的热应力破坏页岩中层理弱介质,使其内部微裂缝失稳、扩展乃至贯通;受燃爆冲击载荷作用影响,页岩中心位置应力集中,应力波冲击使页岩形成多条裂缝,产生大量孔隙;②燃爆冲击载荷作用对页岩储层孔裂隙系统的改造显...

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Published in煤炭学报 Vol. 48; no. 2; pp. 869 - 878
Main Authors 陈尚斌, 罗宁, 翟成, 林威, 翟潇航, 张瑛堃, 张宇航, 王阳, 刘厅
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州 221008 01.02.2023
中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116%中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏徐州 221116%中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116%中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116
Subjects
燃爆冲击载荷实验
孔裂隙系统
页岩储层
计算机断层扫描(μ-CT)
燃爆压裂
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ISSN0253-9993
DOI10.13225/j.cnki.jccs.XH22.1311

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Abstract P618.11; 燃爆压裂是近年提出的一项针对页岩气储层压裂的变革性技术,研究燃爆冲击载荷的改造作用可为燃爆压裂法的应用提供基础依据.选取川南泸州区块龙马溪组一段页岩样品,采用自制的燃爆冲击载荷试验系统开展燃爆冲击实验,用计算机断层扫描仪(μ-CT)扫描燃爆前后样品,通过数字图像处理技术提取孔隙并重构,统计孔隙数据获取孔径分布,研究燃爆冲击载荷作用前后孔裂隙系统的变化特征.结果表明:①瞬时升温产生的热应力破坏页岩中层理弱介质,使其内部微裂缝失稳、扩展乃至贯通;受燃爆冲击载荷作用影响,页岩中心位置应力集中,应力波冲击使页岩形成多条裂缝,产生大量孔隙;②燃爆冲击载荷作用对页岩储层孔裂隙系统的改造显著受层理和微裂缝的影响;层理和微裂缝越发育,改造后形成的裂缝网络越复杂;受黏土矿物等塑性矿物的约束性降低,储层应用范围更广;③瞬时升温和燃爆冲击载荷作用对页岩复杂缝网的形成和扩展均有显著促进作用;燃爆冲击载荷作用更加有效地改造页岩储层孔裂隙系统并产生大量连通性孔裂隙,连通性孔隙增加约67％.这一研究从微观层面证实燃爆冲击载荷作用能有效改造页岩储层.
AbstractList P618.11; 燃爆压裂是近年提出的一项针对页岩气储层压裂的变革性技术,研究燃爆冲击载荷的改造作用可为燃爆压裂法的应用提供基础依据.选取川南泸州区块龙马溪组一段页岩样品,采用自制的燃爆冲击载荷试验系统开展燃爆冲击实验,用计算机断层扫描仪(μ-CT)扫描燃爆前后样品,通过数字图像处理技术提取孔隙并重构,统计孔隙数据获取孔径分布,研究燃爆冲击载荷作用前后孔裂隙系统的变化特征.结果表明:①瞬时升温产生的热应力破坏页岩中层理弱介质,使其内部微裂缝失稳、扩展乃至贯通;受燃爆冲击载荷作用影响,页岩中心位置应力集中,应力波冲击使页岩形成多条裂缝,产生大量孔隙;②燃爆冲击载荷作用对页岩储层孔裂隙系统的改造显著受层理和微裂缝的影响;层理和微裂缝越发育,改造后形成的裂缝网络越复杂;受黏土矿物等塑性矿物的约束性降低,储层应用范围更广;③瞬时升温和燃爆冲击载荷作用对页岩复杂缝网的形成和扩展均有显著促进作用;燃爆冲击载荷作用更加有效地改造页岩储层孔裂隙系统并产生大量连通性孔裂隙,连通性孔隙增加约67％.这一研究从微观层面证实燃爆冲击载荷作用能有效改造页岩储层.
Author 张宇航
陈尚斌
罗宁
林威
王阳
刘厅
张瑛堃
翟成
翟潇航
AuthorAffiliation 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州 221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116%中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏徐州 221116%中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116%中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116
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ZHANG Yuhang
CHEN Shangbin
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Keywords 燃爆冲击载荷实验
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Publisher 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室,江苏徐州 221008
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Title 燃爆冲击载荷对页岩储层孔裂隙系统的改造作用特征
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