收藏本站
《湖南科技大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

湘西北页岩气储层的物理力学特性试验研究及脆性评价

贺阳辉  
【摘要】:全球经济快速发展,各国对能源的需求不断攀升。页岩气作为一种分布广泛的新型清洁能源,它的开发受到了各国的重视。当前,页岩气的主要开采方式是对页岩气储层进行压裂增产改造;而页岩气储层的物理力学特性对增产改造有着重要影响,储层的脆性评价又是其可压裂性评价的重要内容之一,因此开展对页岩气储层的物理力学特性研究和脆性评价对页岩储层的可压裂性评价及我国页岩气开发技术瓶颈的突破具有重要理论价值和实践意义。本文以湘西北某地区寒武系牛蹄塘组的页岩为研究对象,通过调研地质资料、踏勘现场了解了页岩储层所在地区的基本地层特征;通过称量法测得并分析了页岩在干燥、自然和饱和状态下的密度、含水率等基本物理特征;利用X粉末衍射仪进行X衍射实验,分析了页岩储层的矿物组分;利用扫描电镜观察和分析了页岩的矿物晶体相貌和孔隙结构特征;利用RYL-600剪切流变仪和RMT-150B岩石力学试验机对岩样开展了单轴压缩、三轴压缩和劈裂试验,获得并分析了页岩在单轴压缩条件下不同含水状态时的强度与变形特征、在三轴压缩条件下(围压分别为10MPa、25MPa和40MPa)的强度与变形特征以及在劈裂条件下的强度与变形特征;在调研分析国内外岩石脆性评价方法的基础上,结合本文实验所得数据运用不同脆性指数对页岩储层进行了脆性评价,并对评价结果进行了对比分析。研究结果表明本文页岩储层:(1)结构致密,天然含水率低且饱和含水率低于1%;脆性矿物含量较高,粘土矿物含量相对较低;微孔隙及微裂缝较为发育。(2)单轴抗压强度平均为102.54MPa,杨氏模量平均为27.85GPa,泊松比平均为0.23;随着含水率的增加,单轴压缩强度降低,泊松比提高;单轴压缩破坏时的应变为0.32%~0.74%,页岩在达到峰值强度后迅速炸裂破坏。随着围压的增加,页岩的抗压强度增加,杨氏模量也增加;三轴压缩条件下的破坏模式主要有单剪切破坏与劈裂破坏,破坏后残余强度与峰值强度比值低。劈裂时抗拉强度平均为11.07MPa,页岩达到峰值强度后迅速破坏,无残余强度。(3)不同脆性评价方法得出的评价结果不一致,综合对比分析后得:湘西北牛蹄塘组页岩脆性良好,适合压裂增产改造。
【学位授予单位】:湖南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P618.13

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 侯鹏;高峰;张志镇;杨玉贵;滕腾;;基于声发射和能量演化规律评价岩石脆性的方法[J];中国矿业大学学报;2016年04期
2 刘致水;孙赞东;;新型脆性因子及其在泥页岩储集层预测中的应用[J];石油勘探与开发;2015年01期
3 杨发群;;湘鄂西地区牛蹄塘组页岩储层特征[J];内蒙古石油化工;2014年15期
4 廖东良;肖立志;张元春;;基于矿物组分与断裂韧度的页岩地层脆性指数评价模型[J];石油钻探技术;2014年04期
5 周辉;孟凡震;张传庆;徐荣超;卢景景;;基于应力–应变曲线的岩石脆性特征定量评价方法[J];岩石力学与工程学报;2014年06期
6 王世谦;;中国页岩气勘探评价若干问题评述[J];天然气工业;2013年12期
7 李钜源;;东营凹陷泥页岩矿物组成及脆度分析[J];沉积学报;2013年04期
8 袁俊亮;邓金根;张定宇;李大华;闫伟;陈朝刚;程礼军;陈子剑;;页岩气储层可压裂性评价技术[J];石油学报;2013年03期
9 陈吉;肖贤明;;南方古生界3套富有机质页岩矿物组成与脆性分析[J];煤炭学报;2013年05期
10 范厚江;;世界页岩气勘探开发现状[J];油气地球物理;2013年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 屈永龙;新庄煤矿白垩系砂岩冻结状态下物理力学特性试验研究[D];西安科技大学;2014年
2 梁豪;页岩储层岩石脆性破裂机理及评价方法[D];西南石油大学;2014年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 余坤;屈争辉;余可龙;邵春景;李耿;;淮南矿区新集矿1001井煤系泥岩脆性矿物及其沉积控制[J];煤田地质与勘探;2017年06期
2 王恩博;徐春碧;肖晖;王泽中;;龙马溪组页岩可压性实验评价[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2017年06期
3 王洪建;刘大安;黄志全;袁广祥;吕晓春;牛晶蕊;赵子江;石晓闪;;层状页岩岩石力学特性及其脆性评价[J];工程地质学报;2017年06期
4 王勇;刘惠民;宋国奇;郝雪峰;朱德顺;朱德燕;丁桔红;杨万芹;银燕;;湖相泥页岩中碳酸盐成因及页岩油气地质意义——以东营凹陷沙河街组四段上亚段—沙河街组三段下亚段烃源岩为例[J];石油学报;2017年12期
5 钱恪然;何治亮;陈业全;刘喜武;李向阳;;各向异性富有机质页岩的岩石物理建模及脆性指数研究(英文)[J];Applied Geophysics;2017年04期
6 陈文华;陈亮纬;朱小丽;;赣南富有机质页岩的矿物组成及地质意义[J];江西煤炭科技;2017年04期
7 Yu-Song Yuan;Zhi-Jun Jin;Yan Zhou;Jun-Xin Liu;Shuang-Jian Li;Quan-You Liu;;Burial depth interval of the shale brittle–ductile transition zone and its implications in shale gas exploration and production[J];Petroleum Science;2017年04期
8 郭聪;张冲;朱林奇;黄雨阳;程媛;;基于元素俘获测井的页岩脆性评价方法及应用[J];矿物岩石地球化学通报;2017年06期
9 陈国庆;赵聪;魏涛;王剑超;;基于全应力–应变曲线及起裂应力的岩石脆性特征评价方法[J];岩石力学与工程学报;2018年01期
10 徐春华;秦新龙;唐善良;张旭东;高慧;;经济新常态下地勘企业转型页岩气开发分析[J];中国国土资源经济;2017年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 贺阳辉;湘西北页岩气储层的物理力学特性试验研究及脆性评价[D];湖南科技大学;2017年
2 李春成;葡萄花油田扶余油层压裂特性及动用界限研究[D];东北石油大学;2017年
3 郑磊;川南页岩气储层完井方法及应用研究[D];西南石油大学;2016年
4 何涛;大港油田孔二段致密砂岩储层可压性评价研究[D];西南石油大学;2016年
5 张宏哲;页岩油储层参数测井评价方法研究[D];长江大学;2016年
6 徐琳;页岩破坏过程的声发射特性实验及数值模拟研究[D];南昌大学;2015年
7 肖庆华;新场须五气藏混合水压裂适应性研究[D];成都理工大学;2015年
8 梁博;新庄煤矿风立井考虑冻结壁解冻井壁的稳定性影响分析[D];西安科技大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周辉;孟凡震;张传庆;徐荣超;卢景景;;基于应力–应变曲线的岩石脆性特征定量评价方法[J];岩石力学与工程学报;2014年06期
2 苏海健;靖洪文;赵洪辉;;高温后砂岩单轴压缩加载速率效应的试验研究[J];岩土工程学报;2014年06期
3 王世谦;王书彦;满玲;董大忠;王玉满;;页岩气选区评价方法与关键参数[J];成都理工大学学报(自然科学版);2013年06期
4 李延钧;刘欢;张烈辉;吕宗刚;李其荣;黄勇斌;;四川盆地南部下古生界龙马溪组页岩气评价指标下限[J];中国科学:地球科学;2013年07期
5 张孝玉;;建页HF-1井压裂及返排效果分析[J];天然气技术与经济;2013年01期
6 胡文瑞;鲍敬伟;;探索中国式的页岩气发展之路[J];天然气工业;2013年01期
7 王世谦;胡素云;董大忠;;川东侏罗系——四川盆地亟待重视的一个致密油气新领域[J];天然气工业;2012年12期
8 赵海峰;陈勉;金衍;丁云宏;王永辉;;页岩气藏网状裂缝系统的岩石断裂动力学[J];石油勘探与开发;2012年04期
9 王永辉;卢拥军;李永平;王欣;鄢雪梅;张智勇;;非常规储层压裂改造技术进展及应用[J];石油学报;2012年S1期
10 李娟;于炳松;刘策;孙梦迪;;渝东南地区黑色页岩中粘土矿物特征兼论其对储层物性的影响——以彭水县鹿角剖面为例[J];现代地质;2012年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 许影;白垩系地层冻结压力实测与双层井壁结构优化设计[D];安徽理工大学;2012年
2 陈飞敏;白垩系地层冻结壁温度场特性研究[D];安徽理工大学;2012年
3 马乾坤;白垩系地层立井冻结壁与井壁共同作用分析[D];安徽理工大学;2011年
4 蔡朋;高应力条件下岩石力学试验及强度准则研究[D];长江科学院;2010年
5 苗立;基于统一强度理论在地下工程中力学性质研究[D];重庆交通大学;2009年
6 熊诗湖;层状岩体变形特性试验研究[D];长江科学院;2007年
7 吴黎辉;岩体经验强度准则研究[D];长安大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;页岩气开发:唤醒沉睡“宝藏”[J];经济视角(上);2008年10期
2 ;綦江页岩气开发项目启动[J];精细化工原料及中间体;2009年09期
3 本刊编辑部;;我国研究人员发现页岩气的直接存在[J];天然气工业;2009年09期
4 李立;;中国正式实施新型能源页岩气开发[J];石油钻采工艺;2009年05期
5 ;我国首个页岩气开发项目在綦江启动[J];吐哈油气;2009年03期
6 王立彬;;中国启动页岩气资源勘查[J];国外测井技术;2009年05期
7 安晓璇;黄文辉;刘思宇;江怀友;;页岩气资源分布、开发现状及展望[J];资源与产业;2010年02期
8 蒋志文;;页岩气简介[J];云南地质;2010年01期
9 钱伯章;朱建芳;;页岩气开发的现状与前景[J];天然气技术;2010年02期
10 高慧丽;;唤醒沉睡的页岩气[J];山东国土资源;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈明;;世界页岩气勘探开发现状及面临的环境问题[A];第二届全国特殊气藏开发技术研讨会优秀论文集[C];2013年
2 叶舒阳;;页岩气开发对环境的影响及对策[A];浙江省经济欠发达地区低碳发展综合研讨会论文集[C];2013年
3 王玉芳;包书景;张宏达;葛明娜;王劲铸;孟凡洋;任收麦;;国外页岩气勘查开发进展[A];中国地质学会2013年学术年会论文摘要汇编——S13石油天然气、非常规能源勘探开发理论与技术分会场[C];2013年
4 吴西顺;;世界各国页岩气政策综述[A];中国地质学会2013年学术年会论文摘要汇编——S01地质科技与国土资源管理科学研讨分会场[C];2013年
5 ;中国页岩气勘探开发现状及前景展望[A];“宝塔油气”杯第四届天然气净化、液化、储运与综合利用技术交流会暨LNG国产化新技术新设备展示会论文集[C];2014年
6 林斌;郭巍;赵肖冰;曹瀚升;王少华;;页岩气资源评价方法:概率体积法在三江盆地古生代页岩气中的应用[A];中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑[C];2013年
7 印兴耀;吴国忱;;页岩气储层地震评价[A];中国地球物理2013——第二十三专题论文集[C];2013年
8 蔡启宏;傅子云;;地震频率信息在页岩气勘探开发中应用的可能性分析[A];中国地球物理2013——第二十三专题论文集[C];2013年
9 刘禹;王常斌;文建军;宋付权;;页岩气渗流中的力学模型分析[A];第二十五届全国水动力学研讨会暨第十二届全国水动力学学术会议文集(上册)[C];2013年
10 滕吉文;刘有山;;中国页岩气成藏和潜在产能与对环境的污染分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所2013年度(第13届)学术论文汇编——特提斯研究中心[C];2014年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王巧然;中国石油储备页岩气开发技术[N];中国石油报;2008年
2 中国地质大学(北京)能源学院教授 张金川;中国应大力开发页岩气[N];中国能源报;2009年
3 林刚;我国首个页岩气合作开发项目已实施[N];中国企业报;2009年
4 李冰 李婧婧;页岩气藏:尚待开发的处女地[N];中国石化报;2009年
5 本报记者 胡学萃;页岩气:有望改变我国能源格局[N];中国能源报;2009年
6 胡文瑞;页岩气:“鸡肋”变“牛排”[N];中国经济导报;2010年
7 本报记者 高慧丽;唤醒沉睡的页岩气[N];地质勘查导报;2010年
8 李慧;页岩气并非亚洲首选[N];中国能源报;2010年
9 本报记者 王海霞;页岩气勘探热潮席卷欧洲[N];中国能源报;2010年
10 特约记者 刘楠;我国页岩气开采将从重庆起步[N];中国化工报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭为;页岩储层特征与渗流机理研究[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2014年
2 金吉能;页岩气地球物理建模分析[D];长江大学;2015年
3 张宏学;页岩储层渗流—应力耦合模型及应用[D];中国矿业大学;2015年
4 梁顺;长壁开采区内垂直页岩气井稳定性研究[D];中国矿业大学;2015年
5 俞杨烽;富有机质页岩多尺度结构描述及失稳机理[D];西南石油大学;2013年
6 郭晶晶;基于多重运移机制的页岩气渗流机理及试井分析理论研究[D];西南石油大学;2013年
7 冯杨伟;伊宁盆地构造—热演化与上古生界页岩气成藏条件研究[D];西北大学;2015年
8 俞益新;鄂尔多斯盆地东南部延长组页岩油气富集机理研究[D];中国地质大学(北京);2012年
9 姜文利;华北及东北地区页岩气资源潜力[D];中国地质大学(北京);2012年
10 潘磊;下扬子地区二叠系页岩储集物性及含气性地质模型[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贺阳辉;湘西北页岩气储层的物理力学特性试验研究及脆性评价[D];湖南科技大学;2017年
2 罗新辉;湘西北页岩气储层的可压裂性评价[D];湖南科技大学;2017年
3 刘龙;页岩气资源开发利用管理研究[D];长安大学;2014年
4 余美;基于科学发展观的我国页岩气开发战略研究[D];西南石油大学;2015年
5 曹俊;金阳—威信地区下古生界牛蹄塘组页岩气资源潜力分析[D];西安石油大学;2015年
6 白生宝;鄂尔多斯盆地南部延长组长7段页岩气储层评价[D];西安石油大学;2015年
7 折文旭;页岩气藏水平井HEGF裂缝网络渗流模型研究[D];西安石油大学;2015年
8 郭文;页岩气水平井分段压裂产能分析研究[D];西安石油大学;2015年
9 朱炳成;我国页岩气开发利用环境保护法律制度研究[D];中国政法大学;2015年
10 韩淑乔;高过成熟阶段页岩生烃及含气量研究[D];西安石油大学;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026