基于声发射与NMR的超临界CO_2对砂岩力学特性影响研究

超临界CO_2由于诸多的优良特性,在非常规天然气资源的开采上具有经济技术优势。为了定量研究CO_2与超临界CO_2对致密砂岩气储层裂隙结构与力学性质的影响,采用声发射与低场核磁共振技术研究了在CO_2与超临界CO_2作用下15 d砂岩的损伤行为。结果表明:CO_2组和超临界CO_2组单轴强度均降低,且超临界CO_2组降低明显。超临界CO_2组在弹性阶段就产生大量声发射信号;CO_2组与超临界CO_2组的累计声发射计数曲线上升点(裂隙闭合与裂隙发育分界点)均出现在更小的应变阶段;所有试件的声发射能量概率密度P(E)都较好地满足幂定律,CO_2与超临界CO_2浸泡并不改变砂岩声发射能量的尺度不变性。超临界CO_2组拥有更为倾斜的概率密度曲线,反映其小能量声发射信号所占比例增加;超临界CO_2组核磁T2波谱波形改变,其孔隙率与氢质子核磁信号均有明显增加。