土酸对页岩溶蚀率影响的试验研究.pdf

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1、第25卷第3期中国矿业VoL25，No．32016年3月CHINAMININGMAGAZINEMar．2016嘲土酸对页岩溶蚀率影响的试验研究张帅1,2，司胜，史文超，陈天宇，张希巍(1．东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室，辽宁沈阳110819；2．包钢集团，内蒙古包头014010)摘要：利用x射线衍射晶体鉴定技术，首先确定页岩试样主要矿物成分，根据矿物成分确定酸化试验所用的酸液。利用质量分数为3的HF和1O的HCL混合而成的土酸溶液酸化20mm×20mm×50mm的块状的钠长石、石英试样。利用超景深三维显微系统初步分析试样表面的腐蚀程度，并用Image-ProPlus计算表面

2、积溶蚀率的变化以及测量pH的变化规律，以分析页岩酸化的机理。设置对比实验，确定HF和HCL分别对溶液的贡献。本文是酸化压裂对含气页岩渗透性能的影响的基础室内试验研究，研究成果可以为实际工程应用提供理论依据。关键词：溶蚀率；酸化腐蚀；pH；孔隙结构；长石中图分类号：TE377文献标识码：A文章编号：1004-4051(2016)03—0142-04AnexperimentalstudyontheinfluenceofmudacidonthedissolutionrateoftheshaleZHANGShuai，SISheng，SHIWen-chao，CHENTian-yu，ZHANGXi—

3、wei(1．KeyLaboratoryofMinistryofEducationonSafeMiningofDeepMetalMines，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China；2．BaoGangGroup，InnerMongolia，Baotou014010，China)Abstract：BymeansoftheX-raydiffractioncrystalidentificationtechnology，themainmineralcompositionsoftheshalespecimenwasdetermined，whichlead

4、ingtotheselectionofthemixedacidsolution．Themassfractionis3and10forHFandHCLinthemixedacid，respectively，totreatbulkalbiteandquartzspecimenwiththesizeof20mm×20mmX50mm．Inordertoanalyzethemechanismoftheshaleacidification，utilizethehyper—focaldistancedigitalmicroscopesystemtoobservethecorrosion，andempl

5、oyingImage-ProPlussoftwaretocalculatethevariationrateofthesurfaceareacorrosionaswellasmeasurethechangelawofthePH．Byperformingthecomparabletests，itwasconfirmedthattheHF’SandHCL’Scontributionstothemixedacidrespectively．This1aboratoryexperimentresearchisapreliminarystudythattheinfluenceoftheacidfrac

6、turingonthepermeabilityforgasshale，andtheresearchresultswillprovidetheoreticalbasisforapplicationsofpracticalengineering．Keywords：dissolutionrate；acidificationcorrosion；pH；theporestructure；feldspar世界上约有456万亿rrl。的天然气储存于页岩经济价值较大，但储层致密，开采难度大。美国能中，主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非源部称，目前只有美国和加拿大实现了页岩气的商和原苏联，其中北美

7、最多，但其丰度较低，技术可采业化开发，中国还处于探索开发的初级阶段。由于量低。世界能源研究所(WRI)的最新研究表明，中页岩气致密、低渗，产量很低，所以要达到商业化的国页岩气储量高达3O万亿m。以上，居世界第一，产量，必须寻找增产措施。20世纪4O年代晚期，随着含油砂岩水力压裂的出现，酸化压裂的使用逐渐集中于碳酸盐储层，收稿日期：2015-04—20成为油气开发增产增注措施的重要手段。酸化压基金项目：国家自然科学基金项目资助(编号：