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氧化对牛蹄塘组页岩孔隙结构影响的试验研究
文献摘要：
页岩气作为一种高效、清洁能源对我国的能源结构改革具有重要意义.由于页岩具有埋深大、地应力较高、孔隙率低等特点导致页岩气开采效率极低.为了探究氧化作用对牛蹄塘页岩的反应机理及在氧化作用下孔隙结构的变化,及探究合理的试验方案进而提高页岩的渗透率和页岩气的开采效率.本文以湖南牛蹄塘组页岩为研究对象,采用30％的过氧化氢溶液对牛蹄塘组页岩试样进行分级浸泡后采用超景深显微镜观察试样表面孔隙结构变化和裂隙演化规律;采用扫描电镜观测氧化前后页岩自然断面和由于氧化作用导致断裂层理面微观结构的变化;采用压汞实验测定氧化前后试样的孔隙结构和氧化作用对页岩孔隙率的改变.结果表明:①牛蹄塘组页岩在浸泡8h后开始逐渐反应产生大量气泡并在试样表面产生附着物,试样层理间力学性质随反应进行不断弱化,最终试样沿层理断裂.②通过扫描电镜观察到在原始页岩试样中铁元素以硫铁矿形式大面积附着在黏土表面,氧化后硫铁矿中的硫元素基本被氧元素替换.③通过压汞实验得到氧化360 h后的试样较原始试样的孔隙体积由0.041 mL·g-1提升到0.137 mL·g-1、孔隙率由9.35％提升至25.35％.由此可得,氧化对富有机质页岩的孔隙结构产生显著变化、增强了页岩气在页岩中的运移能力.
文献关键词：
牛蹄塘组页岩;氧化;孔隙结构;压汞;层理面断裂;矿物成分
中图分类号：
作者姓名：
金佳旭;付彦吉;郑旭;王文芳;郝岩屿;陈天宇
作者机构：
辽宁工程技术大学土木工程学院,阜新123000,中国;东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,沈阳110819,中国
文献出处：
引用格式：
[1]金佳旭;付彦吉;郑旭;王文芳;郝岩屿;陈天宇-.氧化对牛蹄塘组页岩孔隙结构影响的试验研究)[J].工程地质学报,2022(01):205-215
A类：
层理面断裂
B类：
牛蹄塘组页岩,页岩孔隙结构,结构影响,清洁能源,能源结构改革,埋深,地应力,孔隙率,页岩气开采,开采效率,氧化作用,反应机理,试验方案,渗透率,超景深显微镜,面孔,裂隙演化,演化规律,压汞实验,实验测定,8h,气泡,附着物,力学性质,电镜观察,中铁,铁元素,硫铁矿,黏土,硫元素,氧元素,孔隙体积,富有机质页岩,运移,矿物成分
AB值：
0.24201
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