基于水力压裂实验的龙马溪组页岩各向异性特征研究

• 作者: 翟鸿宇 常旭 朱维 雷兴林 薛自求
• 来源期刊: 中国科学（地球科学）
• 关键词: 龙马溪组页岩 各向异性参数 水力压裂实验
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 专题:非常规油气地球物理探测的基础理论与方法
• 页码范围: 380-397
• 页数: 18页
• 语种: 中文

摘要

水力压裂储层改造技术是页岩气开发的关键技术手段.大量高压流体注入页岩储层会显著改变岩石的纵横波速度、岩石力学参数及其各向异性特征.文章在伪三轴应力加载条件下对龙马溪组页岩开展了差异化的水力压裂岩石物理实验,对比了应力加载方式和水-岩物理化学反应对于页岩纵横波速度和岩石力学参数的影响.实验结果表明,对于干燥页岩样品,各向同性应力加载可以增大其纵横波速度和杨氏模量,并减弱对应的各向异性特征,而差应力加载可以提高杨氏模量的各向异性特征,并使页岩垂直沉积层理方向上的抗压强度下降速率加快.另一方面,水力压裂引发的水-岩物理化学反应能够“软化”页岩样品,降低其杨氏模量.这一“软化”作用对页岩纵横波速度的影响较小,而使Thomsen参数、杨氏模量和泊松比的各向异性特征显著下降.此外,页岩样品泊松比之间的负线性关系也由于压裂流体对页岩的“软化”作用失去了对于应力加载的敏感性.研究结果可以为龙马溪组页岩岩石力学性质研究提供良好的借鉴和数据支持.