岩土力学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (12): 3681-3693.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0229
陈博文1, 2,李琦1, 2,谭永胜1, 2,余涛1, 2, 高文彬1, 2,李霞颖1, 2,申筛成1, 2
CHEN Bo-wen1, 2, LI Qi1, 2, TAN Yong-sheng1, 2, YU Tao1, 2, GAO Wen-bin1, 2, LI Xia-ying1, 2, SHEN Shai-cheng1, 2
摘要: 针对不同有效应力下泥岩盖层二氧化碳(CO2)突破压力演化机制不清的问题,以中国渤海湾盆地粉砂质泥岩盖层为研究对象,开展了不同有效应力下突破压力和渗透率试验,研究了泥岩盖层CO2突破压力演化过程,讨论了孔隙水膜对突破压力的影响机制。研究结果表明:CO2注入时,盖层有效应力由27 MPa减小至7 MPa,盖层渗透率由从1.46×10−6 μm2增加至1.81×10−6 μm2。当有效应力为5.2 MPa时,盖层突破压力的最小值为3 MPa,其值高于盖层最小封闭界限值2 MPa,表明盖层具有CO2有效封闭能力。孔隙水膜的分离压力和分布特征是影响突破压力的主要因素,CO2运移阻力随水膜分离压力增加而增大,导致CO2突破压力大。渤海湾盆地泥岩小孔径范围为0.1~2.5 nm,对应的水膜分离压力为5.2~50 MPa,水膜对CO2运移的束缚能力较强。
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