深部盐水环境下砂岩力学及渗透特性试验研究

• 作者: 杨圣奇 许帅博 刘振
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石力学 深部盐水环境 砂岩 力学特性 渗透特性 微观结构
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 页码范围: 292-304
• 页数: 13页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2021.0326

摘要

为研究深部盐水层CO2储存中不同盐水环境下砂岩的力学及渗透特性,采用常规三轴压缩、声发射监测和渗透试验相综合的方法,研究了不同盐水砂岩试样在不同围压下CO2渗透率、强度及变形特性的变化规律,并结合微观结构揭示不同盐水溶液对砂岩渗透及强度特性的作用机制.研究结果表明:不同溶液饱和砂岩试样的CO2渗透率、峰值强度、损伤阈值和弹性模量与干燥试样相比均有所降低.与纯水相比,5％NaCl和5％K2SO4浸泡的饱和砂岩试样CO2渗透率有所下降,5％K2SO4浸泡的饱和砂岩试样的峰值强度、损伤阈值和弹性模量则有所增加,而5％NaCl浸泡的饱和砂岩试样强度和变形参数的变化不是很明显.不同溶液浸泡下饱和砂岩试样的破坏模式有所区别,主要为盐水溶液浸泡后的砂岩试样具有更多的伴生裂纹.通过微观结构观察到不同溶液浸泡后的砂岩试样表面有明显溶蚀空洞,而盐水溶液浸泡的饱和试样表面有结晶,NaCl晶体在试样表面随机分布,K2SO4晶体在试样表面堆积分布.