纳米颗粒提升超临界CO2压裂效果

本文主要探讨了纳米颗粒在超临界CO2压裂中的应用效果，以及针对非传统气藏的压裂技术优化。通过岩心实验，研究发现纳米颗粒能够显著提升超临界CO2的波及范围，有助于减少指进现象，并增加压裂过程中的孔隙压力，对页岩气藏的压裂作业具有积极的实践指导价值。 在超临界CO2压裂过程中，纳米颗粒的作用体现在多个方面。首先，纳米颗粒的引入能够改善CO2的流动特性，使得CO2能够更广泛地渗透到储层中，扩大了压裂液的波及面积，从而提高采收率。其次，纳米颗粒有助于缓解指进现象，这是由于它们能够分散在CO2中，均匀地填充裂缝，防止压裂液过于集中于某些特定区域，增强了压裂效果的均匀性。此外，纳米颗粒的添加还能够增加压裂过程中的孔隙压力，这有利于在压裂时保持储层的稳定性，减少裂缝闭合的可能性，进一步提高气体产出。 在非传统气藏的开采中，尤其是深部开采时，面临的主要挑战包括高应力、高瓦斯压力以及由此引发的动力灾害，如煤岩突出和冲击。文章提到了一种防治煤岩动力灾害的综合策略，包括爆破解危、柔性吸能和强力支护。爆破解危是指通过强制爆破和水利化措施来消除应力集中区；柔性吸能指的是利用具有吸能特性的材料或设计来减轻地震波对煤岩体的冲击；强力支护则是采用高强度的支护结构来抵御高能量的冲击波。这些措施旨在提高煤岩体的自稳能力和抵抗破坏的能力，延长其处于自组织临界状态的时间，从而有效地预防和控制动力灾害的发生。 在深部煤炭开采中，对动力灾害的监测和防治至关重要。这涉及对地应力、瓦斯压力、含量以及地球物理参数的监测，以便提前识别动力灾害的风险。通过消除应力集中区、降低瓦斯含量和压力，以及避免对脆弱区域的强烈扰动，可以有效地防止突出和冲击等动力现象。提出的“爆破解危－柔性吸能－强力支护”防治体系，为深部煤炭开采的安全提供了理论依据和技术支持。 参考文献： [1] 李铁，郝相龙. 深部开采动力灾害机理与超前辨识［M］. 徐州：中国矿业大学出版社，2009. [2] 何满潮，谢和平，彭苏萍，等. 深部开采岩体力学研究［J］. 岩石力学与工程学报，2005，24（16）:2803-2813. [3] 袁瑞甫. 深部矿井冲击-突出复合动力灾害的特点及防治技术［J］. 煤炭科学技术，2013，41（8）：6-10. [4] 钱七虎. 岩爆、冲击地压的定义、机理、分类及其定量预测模型［J］. (未完，因字符限制)