不同边界条件下致密砂岩的咸水自吸特征研究获进展

地层改造过程往往需要压裂，而压裂液的高效返排是技术攻关难题。中国科学院武汉岩土力学研究所二氧化碳地质封存科研团队通过室内核磁共振实验，观测不同边界条件下岩心完全浸入到润湿相中的自发行为，探究了四川盆地蓬莱镇组砂岩中压裂液的自吸特征。

岩心的孔隙半径都在0.1 nm和9.3 μm之间。该研究对样品的自吸特征用采气率、自吸量、自吸指数、孔隙连通性、扩散能力和自吸潜力进行量化。实验结果表明，毛细管自吸主要发生在全开放边界（AFO）和两端封闭边界（TEC）条件下；扩散自吸主要发生在两端开放（TEO）和一端开放（OEO）条件下。这两种自吸特征是压裂液流入地层基质的主要机制。由于蓬莱镇组砂岩岩心具有较强的亲水性，所有岩心的采气率较高（>79%），而残余气体饱和度较低。岩心在OEO条件下残余气饱和度最高值为0.17，在AFO条件下残余气饱和度最低值为0.01。相较于处在TEO和OEO边界条件下的岩心，岩心在AFO和TEC边界条件下表现出更高的采气率，其关键因素在于更强的毛细管力。在AFO和TEC边界条件下，岩心具有低扩散能力，导致较低的气体驱替效应。在TEO和OEO边界条件，岩心具有较强的扩散能力，表现较强的气体驱替效应。

来源：中国科学院武汉岩土力学研究所

转自：“中科院之声”微信公众号

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