| 含水合物粉质黏土压裂成缝特征实验研究 |
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| 引用本文： | 杨柳, 石富坤, 张旭辉, 鲁晓兵. 含水合物粉质黏土压裂成缝特征实验研究[J]. 力学学报, 2020, 52(1): 224-234. DOI: 10.6052/0459-1879-19-179 |
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| 作者姓名： | 杨柳 石富坤 张旭辉 鲁晓兵 |
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| 作者单位： | 1.* 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;2.? 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;3.** 中国科学院大学, 北京 100190 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;中国科学院青年创新促进会项目 |
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| 摘 要： | 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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| 关 键 词： | 粉质黏土水合物 压裂 裂缝扩展 破裂压力 温度 |
| 收稿时间： | 2019-07-07 |
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