龙马溪页岩样

降压损 31%

经高温高压水基压裂液处理的龙马溪页岩，其杨氏模量和硬度显著降低，石英富集型页岩受影响最小。

Du, Jianting · Whittle, Andrew J. · 胡黎明 · Divoux, Thibaut · Meegoda, Jay N.

Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2025

参数信息

杨氏模量降幅

31.2 %

硬度降幅

37.5 %

杨氏模量变化（室温）

0 %

硬度变化（室温）

0 %

技术优势

识别关键劣化机制

通过原位SEM-EDS分析，明确了碳酸盐溶解、黏土膨胀和黄铁矿氧化是水基流体导致力学劣化的主因。

KCl 可减轻劣化

在水中加入2% KCl可抑制黏土膨胀，从而减轻力学性能劣化。

石英富集页岩更稳定

不同矿物组成的页岩对水基流体敏感性不同，石英富集型页岩力学性能劣化程度最低。

ScCO₂ 影响温和

超临界CO₂处理后的页岩杨氏模量和硬度略有增加，对力学性能影响小于水基流体。

应用场景

• 页岩气开采：识别不同矿物组成页岩对压裂液的力学响应，帮助优化压裂液配方，减少储层损伤。
• CO₂地质封存：评估超临界CO₂对页岩力学性质的影响，为CO₂封存选址与安全性评价提供数据。
• 压裂液设计：通过对比不同流体对页岩的劣化程度，为设计低伤害压裂液提供依据，如添加KCl抑制黏土膨胀。