超临界CO2致裂页岩实验研究

超临界CO2压裂技术作为一项环保的无水压裂开采技术,在页岩油气的商业开采中,越来越受到重视;但目前关于页岩气超临界CO2压裂的裂纹扩展和延伸机理的认识还不够深入。采用实验室自主研制的超临界CO2致裂增渗实验装置,对页岩进行了超临界CO2压裂实验研究,结合声发射监测技术、CT扫描技术分析了压裂过程中的裂纹扩展规律,以及对压裂前后的渗透率进行比较,得到如下结论:页岩的裂纹扩展可以分为容腔充填区段、孔隙压力累积区段、压裂破坏区段等3个区段,在达到起裂压力点时声发射信号最为强烈,超临界CO2在压裂页岩过程存在相态的变化;压裂后页岩渗透率可提高34个数量级,压裂增渗效果显著;CT图像显示裂纹延伸方向整体上与最大主应力方向趋于一致,最先在井壁弱面处发生起裂,超临界CO2压裂能够形成复杂裂隙网络。研究结果可为页岩气储层超临界CO2压裂施工参数的选择提供依据。