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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
微波强化酸蚀作用下五峰-龙马溪组页岩孔隙特征演化机制
  • 198
  • 作者

    李贺 刘佳祥 林柏泉 施式亮

  • 单位

    湖南科技大学资源环境与安全工程学院中国矿业大学安全工程学院中石油煤层气有限责任公司

  • 摘要
    页岩储层低孔渗特征是制约页岩气高效率抽采的主要因素,现多采用强化致裂增透技术来改造页岩储层孔隙结构,旨在提高页岩体渗透率。微波加热具备致裂页岩和气体解吸的能力,但存在穿透深度低、局部过热、裂缝闭合等缺陷;酸化具有高效疏通页岩孔隙和大幅提高渗透率的优点,但酸液难以进入微裂隙,过于依赖页岩孔隙初始发育程度。微波强化酸蚀能有效结合两者的优点,通过热应力、溶蚀致裂的耦合效应协同致裂页岩体,达到更好的增透效果。采用微波、酸化和微波强化酸蚀三种方法对页岩进行处理,使用1H-NMR检测,对比同种方法不同强度和不同方法之间孔隙结构的变化。结果表明:三种处理方法下页岩微孔和小孔(即吸附孔)对应T2谱面积增减不一,酸化条件下减小,微波和微波强化酸蚀条件下增大,且微波增大幅度高于微波强化酸蚀。结合中孔和大孔(即渗流孔)对应T2谱面积持续增大,增大幅度按从大到小依次为:酸化、微波强化酸蚀、微波。综合观察T1-T2谱的变化,得出增透过程就是“开孔”和“扩孔”的过程的结论。微波主要作用为“开孔”,酸化主要作用为“扩孔”,微波强化酸蚀使“开孔”、“扩孔”协同效应显著,表现出更好的增透效果。不同处理方法下孔隙度和孔喉与渗透率变化趋势一致,整体呈现增长趋势,证明三种处理方法对页岩增透均有效果,且渗透率大小与孔隙度和孔喉发育情况强相关。微波强化酸蚀页岩的分形维数减少幅度最大为4.203%,是酸化处理的2倍,是微波处理的10倍。分形维数的减小,表明孔隙内部更为光滑,降低甲烷吸附可能性,为页岩气的采收工作提供了更好的条件。
  • 关键词

    页岩气开采微波强化酸蚀核磁共振孔隙结构渗透率分形维数

  • 文章目录

    1 实验设备及流程
    1.1 实验材料
    1.2 实验过程
    1.3 酸化处理
    1.4 微波处理
    1.5 核磁共振实验(~(1)H-NMR)
    2 试验结果与讨论
    2.1 T_(2)谱结果分析
    2.2 T_(1)-T_(2)流体信号2D图谱分析
    2.3 核磁特征参数结果分析
    2.3.1 孔隙度与渗透率
    2.3.2 T_(2)截止值
    2.4 孔喉分析
    2.5 孔隙分形特征
    3 结论
  • 引用格式
    李贺,刘佳祥,林柏泉,等.微波强化酸蚀作用下五峰-龙马溪组页岩孔隙特征演化机制[J/OL].煤炭学报,1-13[2024-08-06].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0223.
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