页岩超临界二氧化碳压裂分析PPT演示文档

.,页岩超临界二氧化碳压裂试验分析,.,1. CO2压裂,页岩L145三轴超临界CO2压裂,页岩L143三轴水力压裂,1.1 圆柱试样超临界CO2/水压裂（轴压16kN，围压20MPa）,声发射定位与实际位置基本吻合。超临界CO2压裂形成了一个贯穿缝；水力压裂只是在模拟井筒周围形成裂缝。,声发射定位图,声发射定位图,孔压达到28 MPa时页岩形成贯穿裂缝；平均源幅值46.0dB,孔压继续上升直至37.4 MPa而引起密封失效；平均源幅值57.5dB,声发射事件累计值随孔压变化,裂缝扩展能力,较弱,较强,声发射事件累计值随孔压变化,源幅值（释放能量）,高,低,.,1. CO2压裂,页岩L145三轴超临界CO2压裂(500kPa/min),页岩L149三轴超临界CO2压裂(250kPa/min),1.2 圆柱试样不同压力梯度CO2压裂（轴压16kN，围压20MPa）,声发射定位图,声发射定位图,声发射定位与实际位置基本吻合,压力梯度为500kPa/min时形成了一个斜向贯穿缝；,压力梯度为250kPa/min时沿层理面形成了一个横向贯穿缝。,声发射事件累计值、孔压变化,声发射事件累计值、孔压变化,孔压达到28 MPa时形成贯穿裂缝；平均源幅值46.0dB,孔压达到22MPa时页岩形成贯穿裂缝；平均源幅值45.4dB,裂缝扩展能力,较弱,较强,源幅值（释放能量）,低,高,.,1. CO2压裂,1.3 压裂后圆柱试样内裂缝的工业CT扫描分析,CO2压裂,水力压裂,（分辨率25微米）,（分辨率60微米）,与水力压裂相比，超临界CO2压裂引起的裂缝较窄，工业CT难以清晰分辨,.,1. CO2压裂,1.4 大尺寸试样CO2、水力压裂,三向围压加载,超临界CO2压裂,二氧化碳压裂破裂压力小于水力压裂破裂压力，压裂能力强,水力压裂,破裂压力24.31MPa,破裂压力27.04MPa（自然裂缝较发育）,剖开后实物图,声发射定位图,.,1. CO2压裂,1.5 大尺寸试样不同压力梯度CO2压裂,三向围压加载,压力梯度：dP=0.5、1.0、2.0MPa/min,三种试验工况下页岩压裂后剖面：（左图）dP=0.5， （中图）dP=1.0 （右图） dP=2.0,.,1. CO2压裂,dP=0.5MPa/min,dP=1.0MPa/min,dP=2.0MPa/min,加围压阶段,压裂阶段,平均源幅值67.53dB破裂压力25.93MPa,平均源幅值60.40dB破裂压力15.39MPa,破裂压力24.31MPa,随着压力梯度的增大，破裂压力增大，平均源幅值增大，说明压力梯度较大时裂缝扩展所需能量较高,.,1. CO2压裂,1.6 大尺寸试样不同应力差异系数超临界CO2压裂,应力差异系数定义,两种试验工况：（左图）k=0.050，（右图）k=0.286,两种试验工况下页岩压裂后剖面：（左图）k=0.050，（右图）k=0.286,.,1. CO2压裂,加围压阶段,压裂阶段,破裂压力28.07MPa；平均源幅值64.33dB,破裂压力23.71MPa；平均源幅值64.55dB,应力差异系数越大，破裂压力越大。限于试验数据偏少，规律性仍需重复验证,.,1. CO2压裂,1.7 震源机制的矩张量分析,反射系数,k=1.96; a为向量t和r的内积,传感器响应幅度,断铅试验,初动振幅,震源与传感器距离,震源指向传感器的方向余弦,依据三个特征值求出三种模式所占的比例,.,1.