Beim vorausgehenden Frakturierungsprozess von überkritischem Kohlendioxid (SC-CO 2 ) gelangt das injizierte CO 2 leicht in das poröse Schiefermedium und verbindet sich mit dem Formationswasser oder der wasserbasierten Frakturierungsflüssigkeit zu einer leicht sauren Flüssigkeit, wodurch die Entstehung und Ausbreitung von Schiefermikrofrakturen stimuliert wird. Um den Einfluss von CO 2 auf die Entstehung und Ausbreitung von Schiefermikrofrakturen zu klären, wurde ein kombiniertes Experiment aus Druckeinweichen und einachsiger Kompression durchgeführt und der Einfluss von Flüssigkeitstyp, Einweichzeit und Einweichsequenz auf die Entstehung und Ausbreitung von Schiefermikrofrakturen untersucht. Die Studienergebnisse zeigen, dass die vorherige Injektion von CO 2 das Öffnen von Bettungsbrüchen fördern kann, und je länger die CO 2 -Einwirkungszeit ist, desto mehr Bettungsbrüche werden geöffnet. Wenn der Druck abfällt, neigen die durch SC-CO 2 geöffneten Bettungsbrüche dazu, sich zu schließen. Wenn jedoch die Verbundwirkung „SC-CO 2 →Wasser“ auftritt, dringt Wasser leicht in die durch CO 2 geöffneten Bettungsrisse ein, um eine wirksame Stütze zu bilden, reagiert mit CO 2 unter Erzeugung von Kohlensäure, um Karbonatmineralien aufzulösen, schwächt die mechanische Festigkeit von Schiefer, fördert die Ausbreitung von Mikrorissen und bildet ein komplexes und stabiles Bruchnetzwerk. Wenn die Verbundwirkung „Wasser→SC-CO 2 “ auftritt, dringt Wasser unter der Wirkung von Druckdifferenz und Kapillarkraft in die kleinen Poren des Schiefers ein, bildet einen großen Wasserfilm an der Porenwand, der die Diffusion von CO 2 in den Schiefer erheblich behindert und es schwierig macht, die Bettungsrisse effektiv zu öffnen. Darüber hinaus wird die Bruchausbreitung vertikaler Bettungsproben hauptsächlich durch die Belastungsspannung gesteuert, und der Einfluss von Flüssigkeit ist schwach. Nach der Rissbildung bildet sich in der Regel eine geneigte Bruchfläche aus, die die Schichtung durchdringt. Die Studienergebnisse liefern eine theoretische Grundlage für die Optimierung des technologischen Parameterdesigns von CO 2 vor der Schieferfrakturierung und sind von großer Bedeutung für die Verbesserung der Entwicklungseffizienz von Schieferöl und die Förderung der geologischen Speicherung von CO 2 .
Experimentelle Studie zum Einfluss von überkritischem CO2 auf die Morphologie von Schieferbrüchen
2026 01/03
