龙马溪海相页岩水力裂缝扩展连通机理研究的任务书.docx

龙马溪海相页岩水力裂缝扩展连通机理研究的任务书
一、背景
页岩气是近年来备受关注的一种重要能源。相比于传统的天然气、石油等，页岩气蕴藏量更为庞大，且在油气资源现有的限制下，页岩气的采掘成为大势所趋。然而，页岩气采取的主要方法——水力压裂在实际应用中仍面临一些挑战。其中之一就是水力压裂的动态过程及扩展连通机理，即页岩岩石内部的水力压裂如何扩散并连通，从而实现气体的采集。因此，需要开展相关的研究，以探索这部分的机理。
二、研究目的和意义
本研究拟开展龙马溪海相页岩水力裂缝扩展连通机理的研究，旨在揭示页岩岩石中水力压裂扩展连通的机理和规律，为我国页岩气勘探、开发提供科学依据，具体任务包括以下几个方面：
1.研究龙马溪海相页岩岩石的地质特征和成因机理，深入了解其岩石物理性质和页岩气藏的存储特征。
2.针对龙马溪海相页岩岩石进行水力压裂实验，考察不同参数下水力压裂效果的差异，以确定最佳的水力压裂参数。
3.开展微观级的扩展连通机理研究，运用扫描电镜和微观断裂学对页岩岩石中水力裂缝的形态和连通性进行观测和分析，探究页岩中水力裂缝的扩展连通规律。
4.建立页岩水力裂缝扩展连通的理论模型，综合分析影响水力裂缝扩展连通的因素，包括压力、渗透率和岩石本身的结构特征等，对水力裂缝扩展连通规律进行建模和模拟。
5.对模型进行验证，并进行敏感性分析，进一步筛选出影响水力裂缝扩展连通的主要因素，为水力压裂参数的优化提供科学依据。
三、研究计划和方法
1.地质资料采集
首先，通过文献调研和实地勘察，确定龙马溪海相页岩的地质分布情况，并收集相应的岩石样品和采集岩芯。对岩石样品和岩芯进行特征分析，包括岩石成分、岩孔结构和岩体结构等，以确定龙马溪海相页岩的地质特征。
2.水力压裂实验
在了解龙马溪海相页岩的地质特征后，通过在实验室中进行水力压裂实验，探究不同参数下水力压裂效果的差异，并确定最佳的水力压裂参数。具体实验包括采用压力系统对岩石样品进行水力压裂，测量水力压裂的压力、渗透率和流量等参数，并记录裂缝扩展连通的形态和大小。
3.微观级的扩展连通机理研究
通过扫描电镜和微观断裂学对龙马溪海相页岩岩石中水力裂缝的形态和连通性进行观测和分析，探究页岩中水力裂缝的扩展连通规律，并将结果与实验数据进行比对。
4.建立理论模型
基于前期的实验数据和断层力学等相关理论，建立页岩水力裂缝扩展连通的理论模型，综合考虑影响水力裂缝扩展连通的因子，包括压力、渗透率和岩石本身的结构特征等，对水力裂缝扩展连通规律进行建模和模拟。
5.模型验证和敏感性分析
对建立的模型进行验证，并进行敏感性分析，筛选出影响水力裂缝扩展连通的主要因素，为水力压裂参数和方案的优化提供科学依据。
四、预期成果和应用价值
1.揭示页岩岩石中水力压裂扩展连通的机理和规律，为页岩气的勘探、开发和利用提供科学依据。
2.建立龙马溪海相页岩岩石的水力裂缝扩展连通的理论模型，并进行验证和敏感性分析，为水力压裂参数和方案的优化提供科学依据。
3.丰富水力裂缝及页岩气领域的理论与实践研究成果，提升我国在这一领域的研究水平及其在市场中的竞争优势。
4.为国家在寻找替代化石能源、实现清洁能源的战略规划和技术转化，提供数据和技术支持。