吉林省桦甸地区油页岩物理力学性能及裂隙开启压力的确定.pdf

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1、VoI.22,No.1第22卷第1期中国矿业2013年1月CHINAMININGMAGAZINEJan.2013吉林省桦甸地区油页岩物理力学性能及裂隙开启压力的确定刘鑫鹏,陈晨,严轩辰,张飞宇(吉林大学建设工程学院,吉林长春130026)摘要:通过对吉林省桦甸地区油页岩物理力学性能试验的研究,总结出该地区油页岩物理力学性能参数的大致范围。计算得到了毕奥特系数、油藏平均压力和最小主应力等参数,进而确定了水力压裂技术开采桦甸地区不同深度油页岩的裂隙开启压力参数。关键词:桦甸地区;油页岩;物理力学性能;毕奥特系数;裂隙开启压力中图分类号:P

2、618.12文献标识码:A文章编号:1004—4051(2013)Ol一0083—03DeterminationofphysicalandmechanicalpropertiesandcrackopeningpressureinHuadian,JilinprovinceLIUXin—peng,CHENChen,YANXuan-chen,ZHANGFei—yu(CollegeofConstructionEngineering,JilinUniversity,Changchun130026,China)Abstract:Throughth

3、eexperimentofphysicalandmechanicalproperties,thephysicalandmechanicalpropertiesofoilshaleinHuadianminingsitewereobtained.TheBiotcoefficient,theaveragepressureandminimumprincipalstressandotherparameterswerecalculated.Theparametersofcrackopeningpressureinhydraulicfracture

4、weredetermined.Keywords:Huadianarea;oilshale;physicalandmechanicalproperties;Biotcoefficient;crackopeningpressure油页岩是在矿物机体中含有固体可燃有机质的成本过高是制约油页岩大规模开发利用的主要沉积岩,在化石燃料中它的储量折算为发热量仅次原因。所以,目前国际上对油页岩开发技术的研究于煤而列第二位。目前,我国已经探明的油页岩储中,油页岩商业开采方法以及对开采过程的可行性量约315.67亿t,主要分布在吉林、辽宁、广东、山和经济

5、性的研究,将是主要考虑的内容。水力压裂东、内蒙等近2O个省区。吉林省的油页岩探明的储技术是提高油气井产量的有效手段之一,它的目的量约174.27亿t,占全国总量的55.59/6,主要分布是在地层中压开一条具有一定方向和几何形状的裂在农安、桦甸和汪青的罗子沟l_]]。缝,并充填支撑剂以提高裂缝的导流能力的作用。中国油页岩的沉积时代以新生代为主,沉积环境水力压裂技术成功与否,除了和压裂液、支撑剂有关以陆相为主。中国高含油率的油页岩主要分布在新外,地应力和岩石力学性质也非常关键_3]。通过国生代小型聚煤断陷盆地,而低含油率油页岩主要分布家潜

6、在油气资源(油页岩勘探开发利用)产学研用合在晚白垩纪大型含油气坳陷盆地,且资源量巨大_2]。作创新项目,水力压裂技术在油页岩开采过程的可行性已被项目组众多专家提出,因而水力压裂技术收稿日期:201208—22参数的确定就显得尤为重要。基金项目:油页岩地下原位钻采与仂生关键技术项目资助(编号:本文主要对吉林省桦甸地区油页岩物理力学性22109P224424)能进行研究,得出吉林省桦甸地区油页岩物理力学作者简介:刘鑫鹏(1987一),男,吉林省人,吉林大学硕士研究生,地性能的范围。计算毕奥特系数、油藏平均压力、最小质工程专业。E—mail

7、:liuxinpeng6O29422@163.com;陈晨(1965一),男,吉林大学建设工程学院副院长,教授,博士生导主应力参数,进而进一步确定开采该地区油页岩裂师。隙开启压力参数。并对得出的结果进行初步分析,84中国矿业第22卷为今后水力压裂技术在桦甸地区油页岩开采中,裂具有明显的变晶结构,部分为斑状变晶结构,属变缝开启压力参数确定方面提供依据。质岩系的范畴。多为层状或板状构造,片状构造,1吉林省桦甸地区油页岩赋存条件及其物理力学或片麻状构造,层间含油,某些还具有石油天然气性质构造的特征,有的具有明显的片理。桦甸油页岩矿1.1吉林

8、省桦甸地区油页岩赋存条件按地质构造以及自然条件划分,由西向东依次划分吉林桦甸地区为小型断陷盆地油页岩,其形成为北台子、大城子、公朗头以及南部庙岭四个区,主要受构造、气候作用影响,且为含油泥质页岩,见图1。图1桦甸地区油页

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