近日，我校资源学院蒋恕和孔令运课题组在北大中文核心期刊《石油实验地质》在线发表了题为“深层页岩微观力学特征及控制机理——以涪陵地区平桥区块JYA井深层页岩为例”的研究论文，该工作与中国石化江汉油田分公司、中国石油大学（华东）等多家单位合作，综合利用了微观岩石力学实验、数字光斑实验、Ｘ射线衍射、总有机碳含量、SEM扫描电镜实验，结合数字图像技术刻画微观裂纹扩展过程和页岩的变形与破裂特征。论文第一作者为孔令运教授，通讯作者为蒋恕教授，第二作者为资源学院2024届研究生宋广朋。

我国深层页岩气（埋深3500-4500米）资源量丰富，展现出了良好的勘探和开发前景。其中涪陵地区深层页岩储层致密化程度高，孔隙度和渗透率低，地应力较差，目前对于储层地质力学特征及其生产开发的控制机理认识尚不明确。以涪陵地区五峰组—龙马溪组海相页岩为研究对象，本文通过微观岩石力学实验、数字光斑实验、Ｘ射线衍射、总有机碳含量、SEM镜下观察等５个实验，利用数字图像处理技术，围绕深层页岩储层微观地质力学特征与控制机理这一关键科学问题，分析微观力学实验的应力场和位移场变化及微观裂纹扩展特征，精细刻画了深层页岩的变形与破裂特征。通过微观力学实验，明确了深层页岩的微观损伤变化的５个过程，获得了深层页岩微观破裂在有机质区域“穿晶”、矿物颗粒边界“沿晶”、纹层区域“穿纹层”等多种裂缝扩展模式。针对深层页岩构建了一套系统评价其微观力学性质的实验研究方法，进而对深层页岩的裂纹扩展能力进行了评价，以期为深层页岩的压裂改造提供指导。复杂裂缝网络的形成是提高非常规油气储层改造效果的关键。未来的研究将重点关注多裂缝的相互作用及其在不同地质条件下的表现。

图1 四川盆地涪陵地区深层页岩微裂纹数字化处理流程

《石油实验地质》是一份由中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院主办，郭旭升院士为主编的国内油气行业领域内的老牌期刊。连续入选《中国精品科技期刊》、中文核心期刊要目总览（北京大学），在地球科学和石油工程领域具有较高影响力。

该研究得到国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目，湖北省自然科学青年基金项目的联合资助。

论文信息：

名称:深层页岩微观力学特征及控制机理——以涪陵地区平桥区块JYA井深层页岩为例

作者:孔令运，宋广朋，蒋恕，王子航，李继庆，时贤

来源:石油实验地质

DOI: https://doi.org/10.11781/sysydz202404683

论文链接:https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=th5-mUcNE0MK3IXTcVNXajSn652kpGJYfVXSBqcltyXXzxgwv0ZCFqiP_j6xbh4e8LeztfTnKr6eE-_EUb2ZTMmuBO_dRNq05PqWh2wmfdzBv8Xsdb-eZVj5MxKKbR3ITksVXfQijXArk7OglYJJHSDeiSYGxl085TE8HnsEAXo=&uniplatform=NZKPT