水化-温度协同作用对龙马溪组深层页岩声波传播特性及力学强度影响实验研究

作     者：任建飞 雷刚 刘向君 卢春华 熊健 梁利喜 REN Jianfei;LEI Gang;LIU Xiangjun;LU Chunhua;XIONG Jian;LIANG Lixi

作者机构：中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 

基　　金：岩土钻掘与防护教育部工程研究中心开放基金“水化-高温耦合效应对页岩渗透率及力学性质演化规律研究”(编号:202406) 

出 版 物：《钻探工程》 (Drilling Engineering)

年 卷 期：2025年第52卷第1期

页      码：68-77页

摘      要：深层页岩具有高水敏性及高温特性,水化-温度协同效应对泥页岩物理及力学性质存在较大影响。以四川盆地龙马溪组深层页岩为研究对象,基于XRD衍射、扫描电镜、水化-温度协同浸泡、超声波及室内力学压缩等实验获取了页岩在不同温度条件下浸泡后的裂缝参数、声波参数和力学参数。研究结果显示:在常温(24℃)及高温(120℃)环境下,随浸泡时间增加,声波能量产生衰减,高温环境下纵、横速度下降幅度分别是常温环境下的1.41倍和1.71倍;水化作用导致岩样裂缝参数产生变化并具有阶段性,声波衰减系数及水化结构损伤系数在水化初期、中期、末期,分别呈现快速增加、缓慢增加和趋于稳定的趋势,高温环境下声波衰减系数及水化损伤系数分别是在常温环境下的1.72和2.98倍;浸泡后页岩力学参数出现劣化,岩样抗压强度、弹性模量、内摩擦角及粘聚力呈阶段式下降,高温环境下页岩力学参数降幅分别是常温环境下对应力学参数降幅的1.24、1.42、2.06和1.39倍。研究结论可为优化深层页岩水平井钻井地质设计及调整钻井液密度提供一定理论依据。

主 题 词：深层页岩 水化-温度协同作用 声波参数 损伤特性 力学参数 龙马溪组 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 081801[081801] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 

D　O　I：10.12143/j.ztgc.2025.01.010

馆 藏 号：203157122...