模拟水力压裂过程中页岩流体-岩石化学相互作用
在非常规页岩气储层水力压裂过程中,压裂液(HFF)与页岩岩石之间的化学作用可能会导致矿物沉淀和溶解,矿物溶解或裂缝堵塞可能会影响气体运移.页岩基质中的矿物(尤其是高活性矿物,例如方解石)在孔隙中的分布会影响页岩的结构演化.在本研究中,我们建立了一个孔隙中反应运移模型,以研究方解石在孔隙中的分布对页岩结构变化的影响.页岩的演变是由重晶石沉淀以及方解石和黄铁矿的溶解引起的.模拟结果表明,方解石的溶解导致渗透率增加.对于方解石颗粒较粗的页岩,渗透率的提高比方解石颗粒较细的页岩更明显.结果还表明,如果以更高的流速注入HFF,渗透率增强的程度甚至更明显.流体化学分析表明,含有细方解石颗粒的页岩的流体pH值高于含有粗方解石颗粒的页岩的流体pH值,并且以较高流速注入HFF会导致较低的pH值.模拟中观察到的方解石溶解主要发生在入口附近.对于方解石颗粒较细的页岩,重晶石沉淀主要发生在靠近入口的地方,但对于方解石颗粒较粗的页岩,重晶石沉淀会逐渐向内部延伸.当HFF以更高的速度注入时,该穿透深度会增加.除了方解石分布的影响外,我们还利用孔隙尺度模型研究了方解石含量对页岩结构演化的影响.模拟结果表明,方解石含量越高,区域内的pH值越高,渗透率越高,重晶石沉淀越多.
岩石化学、化学相互作用、渗透率、模拟水、重晶石沉淀、方解石含量、页岩气储层、反应运移模型、结构演化、压裂液
P584;P611;TQ423
2022-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共14页
24-37
