超临界CO2喷射压裂过程中裂缝扩展及诱发应变响应

为了研究SC-CO₂(超临界二氧化碳)喷射压裂过程中的裂缝产生和应变变化，建立了SC-CO₂(超临界二氧化碳)喷射压裂诱导应变模型，并对实验进行了综合研究。综合探讨了射流压力、环境压力等影响因素。随着喷射压力的增大，断裂形态由平行裂纹向斜裂纹转变。试件质量损失和CO₂吸收均显著增加，应变增长速度和最小应变值也呈指数增长。在8.0 MPa的高环境压力下，主要裂缝主要从试件表面向底面扩展。在更高环境压力下的最大应变和稳定持续时间分别是5.0 MPa环境压力下的1.5倍和10倍。比较结果表明，最佳喷射距离为喷嘴直径的5—7倍，将导致试样大量质量损失，大量CO₂吸收和峰值应变的变化。此外，喷射加压过程中应变曲线的非线性变化与岩石类型和环境压力有关。这些研究清楚地表明了裂缝形态与诱导应变之间的关系，这对于页岩气储层SC-CO₂压裂至关重要。