ความเป็นมาการวิจัยการพัฒนาทรัพยากรน้ำมันและก๊าซที่ไม่เป็นทางการทำให้น้ำมันหินดินดานเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญ เทคโนโลยีการแตกหักของCo₂ถือว่าสามารถเพิ่มความซับซ้อนของการแตกหักและปรับปรุงการผลิตน้ำมันและก๊าซ อย่างไรก็ตามในแหล่งน้ำมันหินดินดานในทวีปยุโรปผลลัพธ์ที่แท้จริงไม่น่าพอใจ สิ่งนี้กระตุ้นให้เราสำรวจอิทธิพลของCo₂ต่ออ่างเก็บน้ำหินดินดานอย่างลึกซึ้งเพื่อเป็นแนวทางในการพัฒนาน้ำมันหินดินดานที่ดีขึ้น
วิธีการวิจัย (1) การออกแบบการทดลองการศึกษานี้ใช้การทดลองนาโน - การเยื้องเพื่อสำรวจอิทธิพลของการรักษาด้วยCO₂ต่อคุณสมบัติเชิงกลของพื้นผิวการแตกหักของหินดินดานจากนั้นวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของการนำความแตกหัก UMT - 1 Nano - ระบบทดสอบเชิงกลและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) ใช้เพื่อทำการวิเคราะห์โดยละเอียดของตัวอย่างหินดินดาน หลังจากรักษาตัวอย่างด้วยสารละลายCO₂ - น้ำแล้วความแข็งและความลึกของการเยื้องจะถูกวัดโดยการทดสอบนาโน - การเยื้อง นอกจากนี้อุปกรณ์ทดลองทางกายภาพใช้เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงของค่าการนำไฟฟ้าการแตกหักของชั้นหินและการซึมผ่านของรูขุมขนก่อนและหลังการรักษาด้วยCO₂ (2) กระบวนการทดลองในการทดลองนาโน - การเยื้องเงื่อนไขการทดลองจะถูกควบคุมอย่างแม่นยำและตัวอย่างหินดินดานก่อนและหลังการรักษาจะได้รับการทดสอบเพื่อให้ได้รับความแข็งและข้อมูลความลึกของการเยื้อง การทดลองจำลองทางกายภาพจำลองสถานการณ์ที่แท้จริงของอ่างเก็บน้ำหินดินดานและสังเกตอิทธิพลของการรักษาCO₂ต่อการซึมผ่านของรูขุมขนในพื้นที่ที่แตกต่างกัน (ใกล้ - พื้นที่แตกหักและไกล - จาก - พื้นที่แตกหัก)
ข้อสรุปการวิจัย (1) การเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางกลไกการรักษาCO₂มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติเชิงกลของพื้นผิวการแตกหักของหินดินดาน หลังการรักษาความแข็งของพื้นผิวหินดินดรลดลงประมาณ 22.54%และความลึกของการเยื้องเพิ่มขึ้น 15.83% สิ่งนี้บ่งชี้ว่าco₂อ่อนผิวหินดินดานทำให้การฝังลึกของ proppants ในการแตกหักลึกลงไปซึ่งจะช่วยลดค่าการนำความแตกหักได้อย่างมาก (2) ความแตกต่างในการนำไฟฟ้าของการแตกหักและการซึมผ่านของรูขุมขนอิทธิพลของการรักษาCO₂ต่อการนำไฟฟ้าแตกหักและการซึมผ่านของรูขุมขนนั้นแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในพื้นที่ที่แตกต่างกัน การซึมผ่านของรูขุมขนในพื้นที่ที่มีการแตกหักใกล้จะดีขึ้นซึ่งอาจเป็นเพราะการกระทำของCO₂ได้เปลี่ยนโครงสร้างรูขุมขนท้องถิ่นในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตามการซึมผ่านในพื้นที่ห่างไกลจาก - พื้นที่แตกหักได้รับความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญและการสูญเสียการซึมผ่านหลังจากการรักษาCO₂เกิน 70% (3) อิทธิพลต่อกำลังการผลิตระยะยาวเนื่องจากการลดลงของค่าการนำไฟฟ้าการแตกหักและการซึมผ่านของเมทริกซ์กำลังการผลิตระยะยาวได้รับความเสียหาย ในการพัฒนาอ่างเก็บน้ำหินดินดานสูง - ดินเหนียวความเสียหายจากการก่อตัวที่อาจเกิดจากการแตกหักของCo₂จะต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบ แม้ว่าการแตกหักของCO₂ในขั้นต้นจะเพิ่มการผลิตน้ำมันหินดินดาน แต่ในระยะยาวเนื่องจากความเสียหายต่อการซึมผ่านของเมทริกซ์และการนำไฟฟ้าแตกหัก แต่อาจส่งผลกระทบต่อการผลิตบ่อน้ำมันระยะยาว
บทสรุปและโอกาสการศึกษานี้ชี้แจงกลไกความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นของCO₂ต่อการนำไฟฟ้าและการซึมผ่านของเมทริกซ์ในอ่างเก็บน้ำหินดินดานซึ่งมีความสำคัญในการชี้นำที่สำคัญสำหรับการปรับกลยุทธ์การพัฒนาน้ำมันหินดินดานและลดความเสียหายจากการก่อตัว ในอนาคตเราจะสำรวจกลไกการโต้ตอบระหว่างCO₂และอ่างเก็บน้ำหินดินดานสำรวจเทคโนโลยีการแตกหักที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและมาตรการเพื่อปรับปรุงประโยชน์ของการพัฒนาน้ำมันหินดินดาน ในขณะเดียวกันก็จำเป็นที่จะต้องทำการตรวจสอบและการใช้งานที่ครอบคลุมมากขึ้นร่วมกับข้อมูลสนามน้ำมันจริงเพื่อให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนาอย่างยั่งยืนของอุตสาหกรรมน้ำมันหินดินดาน