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高温-动态冲击作用下页岩微纳米孔隙结构演化特征 被引量：1
1
作者 余旭 王宇 +3 位作者 翟成 刘厅 徐吉钊 孙勇 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期137-146,共10页
为阐明甲烷原位燃爆压裂载荷对页岩储层的微观改性特征,开展高温-动载协同作用下页岩微纳米孔隙结构的演化特征研究,选取典型页岩样品,综合应用3D轮廓测量、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD),分析高温-动态冲击作用后... 为阐明甲烷原位燃爆压裂载荷对页岩储层的微观改性特征,开展高温-动载协同作用下页岩微纳米孔隙结构的演化特征研究,选取典型页岩样品,综合应用3D轮廓测量、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD),分析高温-动态冲击作用后的页岩碎块的宏微观粗糙特性、孔裂隙结构及矿物组分随高温的变化特征。结果表明:随温度升高,页岩断面毫米级粗糙度先略有降低后急剧升高。随温度升高,页岩有机质纳米孔减少,石英中出现复杂裂缝,碳酸盐矿物产生气孔,黏土矿物层间结构破坏,页岩体孔隙度由常温的1.488%逐渐上升至700℃的1.997%。不同高温下页岩物性组成差异显著,XRD定量分析结果显示,石英的质量占比升高,方解石和白云石总占比降低,从微纳米尺度说明燃爆载荷对页岩储层有改性效果。 展开更多
关键词 高温热效应 动态冲击 页岩 微纳米 孔隙结构 演化特征 燃爆压裂 粗糙度
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无壳弹和袖套药筒燃烧性能对比研究 被引量：1
2
作者 宋志强 杨暹 乔守武 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第3期62-66,共5页
为了解决长庆油田采油四厂注水井两段或三段注水时吸水不均问题,该厂曾分别用无壳弹和多级脉冲射孔压裂复合技术进行了尝试,结果表明多级脉冲射孔压裂复合技术具有良好的地质效果.从两种火药结构的燃烧性能和作用机理解释了该技术的作... 为了解决长庆油田采油四厂注水井两段或三段注水时吸水不均问题,该厂曾分别用无壳弹和多级脉冲射孔压裂复合技术进行了尝试,结果表明多级脉冲射孔压裂复合技术具有良好的地质效果.从两种火药结构的燃烧性能和作用机理解释了该技术的作用机理.得到了两种火药结构在实验室和井下的压力—时间曲线,通过对曲线分析得到了多级脉冲射孔压裂复合技术能改变注水井上段不吸水的原因. 展开更多
关键词 注水技术 补孔 爆燃压裂
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燃爆冲击载荷对页岩储层孔裂隙系统的改造作用特征 被引量：7
3
作者 陈尚斌 罗宁 +6 位作者 翟成 林威 翟潇航 张瑛堃 张宇航 王阳 刘厅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期869-878,共10页
燃爆压裂是近年提出的一项针对页岩气储层压裂的变革性技术,研究燃爆冲击载荷的改造作用可为燃爆压裂法的应用提供基础依据。选取川南泸州区块龙马溪组一段页岩样品,采用自制的燃爆冲击载荷试验系统开展燃爆冲击实验,用计算机断层扫描仪... 燃爆压裂是近年提出的一项针对页岩气储层压裂的变革性技术,研究燃爆冲击载荷的改造作用可为燃爆压裂法的应用提供基础依据。选取川南泸州区块龙马溪组一段页岩样品,采用自制的燃爆冲击载荷试验系统开展燃爆冲击实验,用计算机断层扫描仪(μ-CT)扫描燃爆前后样品,通过数字图像处理技术提取孔隙并重构,统计孔隙数据获取孔径分布,研究燃爆冲击载荷作用前后孔裂隙系统的变化特征。结果表明:(1)瞬时升温产生的热应力破坏页岩中层理弱介质,使其内部微裂缝失稳、扩展乃至贯通;受燃爆冲击载荷作用影响,页岩中心位置应力集中,应力波冲击使页岩形成多条裂缝,产生大量孔隙;(2)燃爆冲击载荷作用对页岩储层孔裂隙系统的改造显著受层理和微裂缝的影响;层理和微裂缝越发育,改造后形成的裂缝网络越复杂;受黏土矿物等塑性矿物的约束性降低,储层应用范围更广;(3)瞬时升温和燃爆冲击载荷作用对页岩复杂缝网的形成和扩展均有显著促进作用;燃爆冲击载荷作用更加有效地改造页岩储层孔裂隙系统并产生大量连通性孔裂隙,连通性孔隙增加约67%。这一研究从微观层面证实燃爆冲击载荷作用能有效改造页岩储层。 展开更多
关键词 孔裂隙系统 页岩储层 燃爆压裂 燃爆冲击载荷实验 计算机断层扫描(μ-CT)
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页岩储层甲烷原位燃爆压裂理论与技术研究进展 被引量：1
4
作者 翟成 曲占庆 +11 位作者 邓守春 孙伟福 罗宁 王宇 刘厅 郭天魁 吴飞鹏 刘静 宋正昶 陈尚斌 杨威 蔡承政 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期435-455,共21页
页岩气通常以吸附和游离状态赋存于暗色泥页岩、高碳泥页岩等产气岩中,是一种清洁、高效的能源资源.相比于常规天然气藏,页岩气储层普遍具有低孔隙度、低渗透率的特点,压裂改造提高页岩气采收率是“十四五”期间我国能源开发的重点攻关... 页岩气通常以吸附和游离状态赋存于暗色泥页岩、高碳泥页岩等产气岩中,是一种清洁、高效的能源资源.相比于常规天然气藏,页岩气储层普遍具有低孔隙度、低渗透率的特点,压裂改造提高页岩气采收率是“十四五”期间我国能源开发的重点攻关方向.本文创新性提出了一种页岩储层甲烷原位燃爆压裂的技术构想,该技术利用页岩气储层原位解吸产生的甲烷气体与注入的助燃剂协同燃爆,产生高温高压气体冲击压裂页岩储层,创造立体裂缝网络,为页岩气提供高效运移通道.论文全面分析了甲烷原位燃爆压裂的技术构想、可行性以及关键科学问题,包括甲烷-助燃剂协同起爆机制及燃爆压力波传播特性、甲烷燃爆对井筒介质的瞬态冲击动力学响应特征与控制机制、多级燃爆压裂立体缝网逐级构建及效果评价技术等3个关键研究内容,基本涵盖了当前甲烷原位燃爆压裂理论与技术研究的最新进展.研究认为,燃爆冲击载荷作用对页岩复杂缝网的形成和扩展具有显著促进作用,甲烷燃爆压裂不需要消耗大量的压裂液,也不涉及火工品的地上运输和混合等过程,安全、经济和环保优势非常明显,是一项前瞻性、变革性技术,有助于实现我国页岩气开采技术的创新突破. 展开更多
关键词 深部页岩储层 甲烷原位燃爆 燃爆压裂理论 燃爆压裂技术
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循环冲击载荷作用下页岩孔隙结构演化特征
5
作者 王宇 翟成 +2 位作者 邵昊 唐伟 石克龙 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期154-160,共7页
为研究循环冲击载荷作用下页岩气储层孔隙结构演化规律,以四川省长宁县五峰组页岩为研究对象,基于霍普金森压杆实验系统与微米CT系统,分别获取低速、中速和高速循环冲击载荷下页岩的动力学响应特征,并对冲击前后页岩孔隙结构进行分析。... 为研究循环冲击载荷作用下页岩气储层孔隙结构演化规律,以四川省长宁县五峰组页岩为研究对象,基于霍普金森压杆实验系统与微米CT系统,分别获取低速、中速和高速循环冲击载荷下页岩的动力学响应特征,并对冲击前后页岩孔隙结构进行分析。研究表明:动态冲击应力-应变曲线显示,低速循环冲击岩样动态弹性模量随循环冲击次数的增加不断升高,承载能力逐渐增强;中速及高速循环冲击岩样则呈现先压密后损伤的力学响应特征;提高循环冲击载荷,页岩连通裂隙的表面积、体积及分形维数升高,绝对渗透率上升,表明提高循环冲击载荷可使岩样形成复杂孔隙网络,具备更好的渗流能力;中速及高速循环冲击导致岩样内部孔隙扩展贯通,中速循环冲击岩样的孔隙度较原始岩样提升一倍,孔隙分布的空间离散性增强。该研究可为页岩气储层多级脉冲燃爆压裂工艺的相关研究提供理论支持。 展开更多
关键词 页岩 压裂 孔隙结构 循环冲击载荷 微米CT 多级脉冲燃爆压裂
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