水化作用下页岩微观孔隙结构伤害特征

摘要

为明确压裂过程中水化作用对页岩微观孔隙结构的伤害特征,选取渝西地区龙马溪组页岩,通过扫描电镜、低场核磁共振和单黏土矿物水化实验,在对比蒙脱石和伊利石的单矿物水化特征的基础上,研究了页岩T_(2)谱分布变化特征,并建立了水化伤害程度评价指标,定量分析了页岩水化过程中微观孔隙结构的伤害特征。研究结果表明,黏土矿物水化后,易于在晶体表面形成水化膜,降低了岩石骨架颗粒间的引力与胶结强度,造成颗粒松动、脱落和运移。蒙脱石水化后的膨胀体积、膨胀应力和线性膨胀率均大于伊利石,其中应力膨胀的滞后性是导致微观孔隙结构变化的主要原因。水化伤害程度随浸泡时间的增加先快速增加后趋于稳定,而水化作用下的微裂缝则扩展延伸后趋于闭合。