液氮冷却致裂岩石及在石油工程中应用分析
液氮是一种低温流体,其冷却作用能够使岩石发生变形破坏.选取大理石和砂岩两种岩样,借助电镜扫描和核磁共振方法测试岩石在液氮冷却作用下的损伤致裂情况;采用单轴压缩方法测试了液氮冷却致裂对岩石强度的影响.实验结果表明,岩石在液氮的冷却作用下,其微裂隙(微孔隙)会进一步扩展,从而增加岩石的损伤程度;岩石内部孔隙水结冰的冻胀作用,会加剧孔隙结构的破裂程度,甚至使岩石产生宏观破坏;另外,液氮的冷却致裂作用还会降低岩石自身的强度,其中经过液氮处理后饱和岩样的抗压强度降低幅度要大于干燥岩样.因此,当液氮用于钻井时,可望辅助岩石破碎,提高钻井速度;当用于储层压裂时,有助于产生热力裂缝的产生和缝网的形成.由此可见,液氮在石油工程领域具有较好的应用前景,有望用于非常规天然气高效开发.
储层改造 液氮冷却 致裂机理 岩石强度
蔡承政 李根生 黄中伟 田守增 沈忠厚 位江巍
油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)),北京102249
国内会议
2014年度“非常规油气钻井基础理论研究与前沿技术开发新进展”学术研讨会
青岛
中文
247-253
2014-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）