渝東北地區龍馬溪組頁巖吸水特性及對其力學性質的影響

作者：劉洪,徐烽淋,陳喬,朱洪林,蘇德桂,馮柯來

摘要：頁巖中含有一定量的黏土礦物,在與水基壓裂液接觸后會表現出與泥巖相同的膨脹特性和強度弱化效應,進而引起套管外載增加,在頁巖儲層壓裂過程中套管出現不同程度的變形問題。以渝東北地區龍馬溪組頁巖為研究對象,開展不同溶液體系下頁巖的自吸、膨脹特性物理實驗,分析頁巖水化對其巖石力學特性的影響。結果表明:頁巖吸水量與時間呈對數遞增關系,在不同溶液體系中,吸水量大小表現為蒸餾水>地層水>滑溜水,含有減阻劑濃度小的滑溜水體系更利于減弱頁巖的吸水能力;頁巖膨脹率與時間呈逐漸增長趨勢,黏土礦物含量、圍壓和溶液體系對頁巖膨脹率影響明顯,相對于黏土含量,圍壓對膨脹率影響更加明顯,頁巖在溶液體系中的膨脹性能表現為蒸餾水>地層水>滑溜水;頁巖的抗壓強度和彈性模量都隨著水化時間的增加整體呈線性遞減規律。研究結果對完井過程套管強度設計具有一定的指導意義。

發文機構：頁巖氣勘探開發國家地方聯合工程研究中心 自然資源部頁巖氣資源勘查重點實驗室 重慶市涪陵頁巖氣環保研發與技術服務中心 中國科學院重慶綠色智能技術研究院 中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司蜀南氣礦

關鍵詞：龍馬溪組頁巖氣頁巖水化溶液體系自吸膨脹巖石力學渝東北地區Longmaxi Formationshale gasshale hydrationsolution systemself suctionexpansionrock mechanicsnortheastern Chongqing

分類號： PU45