页岩超临界二氧化碳压裂及其对裂缝性页岩渗透率的耦合效应：实验研究

超临界二氧化碳(SC-CO₂)压裂技术是一种很有前途的页岩气开采技术，可以减少页岩气开采过程中的水资源利用，并具有二氧化碳封存的潜力。本研究通过实验研究了SC-CO₂压裂的有效性以及在地应力和孔隙压力作用下裂缝性页岩的渗透率。采用计算机断层扫描(CT扫描)对断裂形态进行表征，结果表明，SC-CO₂压裂可形成多分支的复杂裂缝，有利于储层改造。渗透率随着有效应力的增大而大幅度降低，这是围压的增大引起的，当孔隙压力降低导致有效应力增加时，渗透率下降缓慢。此外，CO₂吸附引起页岩基质溶胀，影响页岩力学性质，使页岩渗透率显著降低，且吸附对页岩渗透率的影响与应力状态有关。