Ερευνητικό υπόβαθρο Η ανάπτυξη των μη συμβατικών πόρων πετρελαίου και φυσικού αερίου έχει καταστήσει το πετρέλαιο σχιστόλιθου μια σημαντική πηγή ενέργειας. Η τεχνολογία CO₂ CO₂ θεωρείται ότι είναι σε θέση να αυξήσει την πολυπλοκότητα των θραυσμάτων και να βελτιώσει την παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου. Ωστόσο, σε ορισμένα πεδία πετρελαίου από σχιστόλιθο, τα πραγματικά αποτελέσματα δεν είναι ικανοποιητικά. Αυτό μας ωθεί να διερευνήσουμε βαθιά την επιρροή του CO₂ στις δεξαμενές σχιστόλιθου, έτσι ώστε να καθοδηγήσουμε καλύτερα την ανάπτυξη πετρελαίου σχιστόλιθου.
Μέθοδοι έρευνας (1) Πειραματικός σχεδιασμός Αυτή η μελέτη χρησιμοποιεί πειράματα νανο -εσοχής για να διερευνήσει την επίδραση της θεραπείας με CO₂ στις μικρο -μηχανικές ιδιότητες των επιφανειών θραύσης σχιστόλιθου και στη συνέχεια αναλύει τις μεταβολές στην αγωγιμότητα του θραύσης. Το UMT - 1 νανο -μηχανικό σύστημα δοκιμών και το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM) χρησιμοποιούνται για τη διεξαγωγή λεπτομερούς ανάλυσης των δειγμάτων σχιστόλιθου. Μετά τη θεραπεία των δειγμάτων με CO₂ - υδατικό διάλυμα, η σκληρότητα και το βάθος εσοχής μετράται με δοκιμές νανο -εσοχής. Επιπλέον, χρησιμοποιείται πειραματικός εξοπλισμός φυσικής προσομοίωσης για τη μελέτη των αλλαγών στην αγωγιμότητα του θραύσματος σχιστόλιθου και τη διαπερατότητα των πόρων πριν και μετά τη θεραπεία με CO₂. (2) Η πειραματική διαδικασία στο πείραμα νανο -εσοχής, οι πειραματικές συνθήκες ελέγχονται με ακρίβεια και τα δείγματα σχιστόλιθου πριν και μετά τη θεραπεία δοκιμάζονται για να ληφθούν δεδομένα σκληρότητας και βάθους εσοχής. Το πείραμα φυσικής προσομοίωσης προσομοιώνει την πραγματική κατάσταση των δεξαμενών σχιστόλιθου και παρατηρεί την επίδραση της θεραπείας με CO₂ στη διαπερατότητα των πόρων σε διαφορετικές περιοχές (κοντά στην περιοχή κατάγματος και μακριά - από την περιοχή θραύσης).
Τα συμπεράσματα της έρευνας (1) οι αλλαγές στις μικρο -μηχανικές ιδιότητες CO₂ επηρεάζουν σημαντικά τις μικρο -μηχανικές ιδιότητες των επιφανειών κατάγματος σχιστόλιθου. Μετά τη θεραπεία, η σκληρότητα της επιφάνειας σχιστόλιθου μειώνεται κατά περίπου 22,54%και το βάθος εσοχής αυξάνεται κατά 15,83%. Αυτό υποδεικνύει ότι το CO₂ μαλακώνει την επιφάνεια σχιστόλιθου, με αποτέλεσμα την βαθύτερη ενσωμάτωση των προπαγωγών στα κατάγματα, μειώνοντας έτσι σημαντικά την αγωγιμότητα του θραύσματος. (2) Οι διαφορές στην αγωγιμότητα κατάγματος και τη διαπερατότητα των πόρων Η επίδραση της θεραπείας με CO₂ στην αγωγιμότητα κατάγματος και τη διαπερατότητα των πόρων είναι σημαντικά διαφορετική σε διαφορετικές περιοχές. Η διαπερατότητα των πόρων στην περιοχή εγγύς θραύσης βελτιώνεται, η οποία μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι η δράση του CO₂ έχει αλλάξει σε κάποιο βαθμό την τοπική δομή των πόρων. Ωστόσο, η διαπερατότητα στην περιοχή FAR - από - κατάγματος είναι σημαντικά κατεστραμμένη και η απώλεια διαπερατότητας μετά από θεραπεία με CO₂ υπερβαίνει το 70%. (3) Επίδραση στη μακροπρόθεσμη παραγωγική ικανότητα λόγω της μείωσης της αγωγιμότητας κατάγματος και της διαπερατότητας της μήτρας, η μακροπρόθεσμη παραγωγική ικανότητα είναι κατεστραμμένη. Κατά την ανάπτυξη δεξαμενών υψηλής σχιστόλιθου, η βλάβη του σχηματισμού που μπορεί να προκληθεί από τη διάσπαση του CO₂ πρέπει να εξεταστεί προσεκτικά. Παρόλο που η διάσπαση του CO₂ αυξάνει αρχικά την παραγωγή πετρελαίου σχιστόλιθου, μακροπρόθεσμα, λόγω της βλάβης της διαπερατότητας της μήτρας και της αγωγιμότητας κατάγματος, μπορεί να επηρεάσει τη μακροπρόθεσμη παραγωγή πετρελαϊκών φρεατίων.
Τα συμπεράσματα και οι προοπτικές Αυτή η μελέτη διευκρινίζει τον πιθανό μηχανισμό βλάβης του CO₂ για τη διάταξη της αγωγιμότητας και της διαπερατότητας της μήτρας σε δεξαμενές σχιστόλιθου, γεγονός που έχει σημαντική καθοδήγηση για τη βελτιστοποίηση των στρατηγικών ανάπτυξης πετρελαίου σχιστόλιθου και τη μείωση της βλάβης του σχηματισμού. Στο μέλλον, θα διερευνήσουμε περαιτέρω τον μηχανισμό αλληλεπίδρασης μεταξύ των δεξαμενών CO₂ και του σχιστόλιθου, θα διερευνήσουμε πιο αποτελεσματικές τεχνολογίες και μέτρα για τη βελτίωση των οφέλη της ανάπτυξης πετρελαίου σχιστόλιθου. Ταυτόχρονα, είναι επίσης απαραίτητο να διεξαχθούν πιο εκτεταμένη επαλήθευση και εφαρμογή σε συνδυασμό με πραγματικά δεδομένα πεδίου πετρελαίου για την παροχή ισχυρής υποστήριξης για την αειφόρο ανάπτυξη της βιομηχανίας πετρελαίου σχιστόλιθου.