高温-动态冲击作用下页岩微纳米孔隙结构演化特征

Evolutionary characteristics of shale micronano pore structures under high temperature-dynamic impact

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中文摘要：为阐明甲烷原位燃爆压裂载荷对页岩储层的微观改性特征,开展高温-动载协同作用下页岩微纳米孔隙结构的演化特征研究,选取典型页岩样品,综合应用3D轮廓测量、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD),分析高温-动态冲击作用后的页岩碎块的宏微观粗糙特性、孔裂隙结构及矿物组分随高温的变化特征.结果表明:随温度升高,页岩断面毫米级粗糙度先略有降低后急剧升高.随温度升高,页岩有机质纳米孔减少,石英中出现复杂裂缝,碳酸盐矿物产生气孔,黏土矿物层间结构破坏,页岩体孔隙度由常温的1.488％逐渐上升至700℃的1.997％.不同高温下页岩物性组成差异显著,XRD定量分析结果显示,石英的质量占比升高,方解石和白云石总占比降低,从微纳米尺度说明燃爆载荷对页岩储层有改性效果.

外文关键词：

high-temperature effectdynamic impactshalemicro-nano scalepore structureevolutionary characteristicsexplosion fracturingroughness

作者：

余旭、王宇、翟成、刘厅、徐吉钊、孙勇

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作者单位：

中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116

中国矿业大学煤矿瓦斯治理国家工程研究中心,江苏徐州 221116

中国矿业大学低碳能源与动力工程学院,江苏徐州 221116

关键词：

高温热效应动态冲击页岩微纳米孔隙结构演化特征燃爆压裂粗糙度

基金：

国家重点研发计划项目国家自然科学基金青年科学基金中央高校基本科研业务费专项

项目编号：

2020YFA0711800521042332023KYJD1007

出版年：

2023

DOI：

10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.10.1147

中国安全科学学报

中国职业安全健康协会

中国安全科学学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：1.548

ISSN：1003-3033

年,卷(期)：2023.33(10)

参考文献量17