超临界CO2压裂下煤岩体裂缝扩展规律试验研究
王磊
梁卫国
1.太原理工大学矿业工程学院,山西太原030024;太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室,山西太原0300242.太原理工大学矿业工程学院,山西太原030024;太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室,山西太原030024
摘要：为了掌握超临界CO2(简称SC-CO2)压裂煤岩体的起裂及裂缝扩展规律,采用TCHSFM-Ⅰ型大尺寸真三轴压裂渗流模拟装置进行试验,同时采集压裂孔内压力和表面裂缝数据并结合理论分析.结果 表明:超临界CO2压裂煤岩的压力时间曲线可分为4个阶段:空腔充填阶段、孔隙增压阶段、相变增压阶段和破坏失稳阶段;其中煤和砂质泥岩起裂压力分别为12.32、19.63 MPa;煤Biot系数0.91、脆性系数16.95％、弹性模量3.48 GPa,产生平行层理的水平裂缝;砂质泥岩Biot系数0.69、脆性系数47.53％、弹性模量10.52 GPa,产生垂直层理的贯通性复杂裂缝.可见SC-CO2压裂下煤岩裂缝起裂扩展集中于破坏失稳阶段,起裂压力较小且为水力压裂的65％～ 70％,煤相比于砂质泥岩,由于其层理等弱面发育、Biot系数大、弹性模量低、脆性系数小,未产生贯通性的复杂裂缝.
关键词：超临界CO2压裂起裂压力裂缝扩展
分类号：TE357.12(油气田开发与开采)
资助基金：国家自然科学基金(51225404)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 65-70 )
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