康志勤等:油页岩无水、近超临界水热解细观结构演化及微观力学呼应

来源:ob网站    发布时间:2025-11-17 19:44:44

  油页岩是我国重要的非常规油气资源,资源量居国际第二,折合为油页岩油远超现有探明石油储量,具有大规模商业开发潜力。原位热采经过对地下油页岩储层直接加热,完成有机质热解生成油气。为进步热解功率和产品输出,对流加热方法成为关键技术途径,其间载暖流体需兼具强效的渗流、传热和带着特质,就触及油页岩在相关载暖流体热解条件下细观结构与微观力学呼应行为的研讨。超临界水具有极强的传质、传热和溶解功能,常常被用作一种优秀的反响介质,对各种生物质、煤炭、油焦等均能完成高效清洁的热解转化,很合适作为深部油页岩资源原位转化的载热、传输流体。本研讨选用高分辩CT比照剖析油页岩在无水与近/超临界水热解下的多标准孔裂隙结构演化,并经过三轴浸透与单轴力学实验提醒细观结构改变对渗流和力学功能的影响。研讨成果为深部油页岩在高地应力环境下的高效对流热采供给了理论支撑。相关研讨知道刊登在《石油学报》第46卷第4期。

  (1)提醒油页岩近/超临界水热解显着促进裂隙网络发育机制。在近/超临界水热解条件下,高温度高压力的流体沿原生层理面优先进入油页岩内部,诱导产生由热膨胀应力引发的很多平行于层理方向的裂隙。这种水热效果不只构成了更杂乱的裂隙网络,还促进层间穿插裂隙的产生,大大增强了裂隙连通性与渗流通道的有效性。

  (2)说明油页岩近/超临界水热解进步浸透率的呼应机制。油页岩在近/超临界水环境下的浸透率远高于无水环境,差异到达20~50倍。这一改变不只归因于裂隙结构拓宽,还触及矿藏组分在高温水热条件下的重构。高岭石和绿泥石等黏土矿藏产生转化,构成具有很多微纳米孔隙的伊蒙混层结构,逐渐进步了浸透功能。

  (3)提醒近/超临界水参加下油页岩力学弱化与离层变形机制。近/超临界水不只促进油页岩热解和孔隙生成,还显着下降其力学强度,使岩体在较低温度下呈现离层现象。这种力学弱化源于水热环境加快有机质分化、削弱颗粒间胶结力,并在裂隙会集区域引发显着变形。

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